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1、1,连续可用性是必需的,停机时间是不能容忍的,实时关键领域应用,24 x 7小时可用性,上海海得控制系统股份有限公司南京分公司 技术部：曹晓华 2013年09月,容错技术与容错服务器,3,内 容,容错技术与容错服务器 单机容错 VS.双机热备 容错带给客户的价值 行业应用,4,什么是容错？容错是什么？,这就是容错,我们不用担心某一个部件的损坏会导致整个系统的失效 系统能容忍任一部件的失效并继续工作,计算机系统可靠性设计方案 避错设计技术 容错设计技术,5,容错技术的发展,6,世界上最可靠的服务器技术和解决方案 美国容错技术有限公司 | Stratus Technologies,1980 - 硬
2、件级容错计算机系统厂商Stratus成立(位于美国波士顿) ，主要投资者有 Intel, NEC, Investcorp, MidOcean Partners 1981 - 首先推出基于硬件的容错计算机系统 1986 - 建立世界上第一个提供24小时服务的远程服务网 1990 推出世界上第一个容错的 UNIX 操作系统 - FTX 1991 - 推出 RISC 结构的 XA/R 系列容错计算机系统 1995 - 推出 RISC 结构的 Continuum 系列容错计算机系统 1997 - 推出容错的 HP-UX 操作系统 2001 - 推出世界上第一台 WinNT X86 平台硬件容错服务器
3、ftServer 2005-推出支持 RedHat Linux Enterprise 的X86平台硬件容错服务器,7,技术合作伙伴,基于 OS 可用性特征的合作 内存再同步 强化驱动程序 企业关键应用的支持方式 ftServer W 系列产品安置在 Redmond 测试实验室,共同决定处理器的使用程序(LockStep技术) 更早得到最新处理器 ftServer W系列产品安置在 Intel实验室,ftServer W系列产品安置在 EMC 认证实验室 CLARiiON产品的转销 合作支持方式,8,容错服务器的优越性,容错服务器的优越性 连续处理技术 操作简单 价格优势,9,Continuou
4、s Processing Technology,快速部署, 简化操作; 最高级别的在线运行时间,保障连续运行的最佳方案连续处理技术,10,Stratus连续处理 技术（一）,11,锁步技术(时钟同步技术),12,同步锁定 CPUs,多路径 I/O,模块方式实现,6600,13,Stratus连续处理 技术（二）,14,Stratus软件增强透明性,15,故障安全软件机制,软件屏蔽瞬间硬件错误 强化驱动程序预防软件故障 广泛综合和错误插入测试 准确捕捉,分析和纠正软件问题 内存和磁盘数据保护,故障防范!,软件可靠性,预防、诊断、和解决软件问题,16,Stratus连续处理 技术（三）,17,Ac
5、tiveService 体系结构,自动的故障检测和隔离(服务器的自身纠错机制) 集成的故障”回叫”和远程支持 (Stratus CAC) Stratus 和第三方的合作支持 系统非工作状态的管理能力,技术激活的服务方式,在问题引发系统停顿前检测和报告错误,故障防范,ActiveService 体系结构,18,ActiveService 体系:自动获得可用性,热插拔部件非常容易更换,系统自动同步更换的部件,系统正常处理贯穿整个更换过程!,系统自动订购正确的更换部件,部件故障. 系统隔离错误并通知 Stratus 有CPU 故障,19,Guest OS 问题分析处理,一站式的技术支持,Count
6、on Stratus & Hite,20,ActiveService 体系: 24 x 7关键性系统支持,可用性动员 全球性 24 x 7 电话支持 准确的故障隔离，部件派发 Stratus 驱动 OS 问题解决 Microsoft 金牌认证合作伙伴 100% 可用性计划,21,容错服务器产品线,22,最新推出的第五代容错服务器,采用最新架构Intel Xeon 5500 “Nehalem” processors处理器。服务器整体性能提升125%以上; 逻辑内存可扩展至 96GB; 内置8对 2.5” SAS 磁盘，物理存储容量可达 8TB; 集成远程管理模块，服务器的管理更加智能灵活,23,
7、Note: All I/O options specified in logical count, physical count is 2 times numbers specified,24,内容,容错技术与容错服务器 单机容错 VS.双机热备 容错带给客户的价值 行业应用,25,Microsoft State,26,双机方案是如何工作的？,Data Disk (Mirror),Storage Enclosure,Heart-Beat Checking,27,Data Disk (Mirror),Storage Enclosure,Heart-Beat Checking,双机方案是如何工作的
8、？,28,系统架构,Stratus ftServer (Single System),System & Data Disk (Mirror),SCSI,SCSI,Storage Enclosure,ENET,ENET,SMM,SMM,MPU, Memory,MPU, Memory,OS,Middleware,Application,Data Disk (Mirror),Storage Enclosure,Cluster (Mulitple Systems),29,拓扑结构比较,系统结构复杂 环节过多，外部连接 故障发生点多,无单点故障的集群方案,无单点故障的容错方案,系统结构简单 如同单机，内
9、部连接 故障发生点少,30,工作原理比较容错,Passive Backplane,SSP,SSP,SNP,SNP,I/O,I/O,CPU,CPU,1+1=？,1+1=？,MEM,MEM,2,2,Disk,Disk,所有运算在不同板上同时进行,I/O 板,CPU/MEM 板,31,当CPU主板出现问题时.,Passive Backplane,SSP,SNP,I/O,I/O,CPU,CPU,1+1=？,1+1=？,MEM,X,Disk,Disk,SNP,SSP,2,MEM,2,任何一块CPU板上的任何部件损坏，都不会影响系统的正常运行。正在进行的运算和操作会象没发生问题一样继续下去。,32,如果I
10、/O板再出现问题呢？,Passive Backplane,SSP,SNP,I/O,I/O,CPU,1+1=？,Disk,Disk,SSP,2,MEM,2,X,任何一块I/O板上的任何部件损坏，也不会影响系统的正常运行。正在进行的运算和操作同样象没发生问题一样继续下去。,I/O 板,CPU/MEM 板,33,工作原理比较-集群,I/O,CPU,1+1=？,MEM,2,I/O,CPU,1+1=？,MEM,2,Disk,0100010110100010101010111010111010010110001100011101,X,1+2=3,CPU、内存和等待I/O的所有数据丢失，数据库、应用、文件系
11、统都没有被安全关闭,需要时间等待备机检测到故障发生,需要时间和运气进行磁盘组切换、需要时间和运气进行文件系统检查,需要时间重新启动应用程序，需要重新进行一些运算以回到断点,需要时间和运气重新启动数据库并进行数据库修复工作,最重要的是：切换并不一定总是成功！,系统 A,系统 B,34,集群和容错方案硬软件工作原理比较,通用HA,容错CA,故障 出现,故障 恢复,数据丢失，后期会花费大量的力量来找回,恢复总时间 = 基本系统恢复时间 + 数据库恢复时间 + 应用程序恢复时间 + 网络恢复时间,35,计算机业界对可靠性的定义,36,每年的停机成本,.0876,4.38,8.76,Hours unav
12、ailable,$25,000 per hour,$10,000 per hour,$5,000 per hour,Computing Environment,$900.00,$43,800.00,$87,600.00,$400.00,$22,900.00,$43,800.00,$219,000.00,24 x 7 99.9%,$2,200.00,99.999%,$109,500.00,99.95%,Cost of downtime will vary by application,.00876,99.9999%,$44.00,$88.00,$219.00,Downtime means $,3
13、7,$,$,Windows 2003 x 2,2套主机系统,集群部件 以及存储阵列,应用程序和中间件 x 2,系统维护以及停机损失,应用程序和中间件 x 1,集群软件,简单的单机管理,Win2003 x 1,Rapid Disk Resync,用户成本比较,容错ftServer,TCO 比较,一套ftServer,Cluster集群,38,成本对比例举,39,2003 美国供电中断 是由于集群切换方案的失败,区域供电中断13分钟,40,当我们有彻底避免灾难的方案时 为什么还要选择灾难恢复方案呢,41,内容,容错技术与容错服务器 单机容错 VS.双机热备 容错带给客户的价值 行业应用,42,容错
14、为客户带来价值,Stratus 向客户提供解决方案： 具有连续可用性能力 - 拥有无可比拟的优势 (99.9998+ % uptime) 操作简便性 - 提供具有显著的操作简便性 财务优势 - 产品和解决方案(最小的TCO),43,容错服务器的优势,44,为用户提供最好的可用性解决方案,连续可用性是必需的,停机时间是不能容忍的,实时关键领域应用,24 x 7小时可用性,45,全球大客户都信赖ftServer,46,内容,容错技术与容错服务器 单机硬件容错 VS.双机热备 容错带给客户的价值 行业应用,47,工业控制系统的应用,ftServer systems: one of first ser
15、vers to earn the ABB “Industrial IT Certified” designation,48,秒 分钟 小时 班组 天 周 月 年,L1/L2 L3 L4,最可靠的容错服务器无处不在,49,行业应用案例概况,冶金行业 系统： HMI/SCADA Server; PCS Database Server, Application Server; MES/EMS 业绩： 宝钢集团、鞍本钢、首钢集团、济钢、重钢、天铁、西南铝 电力行业 系统：电厂SIS、MIS、BOP项目中I/O Server 、Database Server等；变电站综合自动化系统 业绩：阳西电厂、兰溪电厂、新疆天业电厂、国家电网、福建莆田LNG 交通行业 系统： 高速路隧道桥梁HMI/SCADA监控系统、收费系统、城市智能交通控制系统、机场弱电系统集成等 业绩：上海长江隧桥、宁杭高速、无锡城市隧道监控系统、SCATS智能信号控制 煤炭、化工、烟草行业 系统：煤矿综合自动化、MES；化工DCS系统、实时/历史数据库系统；物流、制丝生产控制系统 业绩：淮南矿业集团、神华集团、广州烟厂、杭州烟厂,50,容错服务器是虚拟化技术的最佳硬件平台,虚拟化
