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1、Windows NT Server构建高可用集群系统- 大型组织的信息系统管理人员正面临着一系列严峻的挑战。他们必须确保用户能获得所需的资源，保持服务器持续运行，满足服务水平和正常运行时间承诺，有效地管理计算机以降低总体拥有成本，向高层管理人员建议采用的新技术，开发新应用，等等。众所周知，在许多关键业务环境中，如电信、证券、金融、零售、制造以及军事领域，服务器的持续可靠运行是保证整个系统运行的关键，用户需要一个成熟的经过充分测试的高可用性解决方案，以保证服务器的持续运行。利用微软Windows NT Server 4.0 企业版可构建可用性达99.9 的集群系统。- 集群技术是 Windows
2、 NT Server 企业版的标准服务，它为客户带来了数据中心的能力和性能。Windows NT Server 企业版集群服务将 Windows 操作系统简单的配置和维护能力与使用工业标准的硬件经济地结合起来。除集群外， Windows NT Server 企业版还以其优异的可伸缩性而独领风骚，它支持超过 4 路的 SMP 服务器和通过大型内存密集型应用（ Microsoft SQL Server 企业版）支持使用大量物理内存。一、微软Windows NT Server 集群-Windows NT Server 提供支持关键任务应用必不可少的所有组件。该系统建立在一个全 32 位的微内核基础之
3、上。它是多线程的，提供抢先完成多任务的功能，并且为应用和操作系统自身提供了内存保护。它可进行伸缩，能够运行于具有多达 32 个处理器、4GB 内存和 1700 万 TB 磁盘空间的硬件上。除此之外， Windows NT Server 还支持 Intel X86/IA 32 环境和康柏 Alpha RISC 系列微处理器。- 微软的目标是增强 Windows NT Server 平台，为广大客户提供集群支持，这些客户能够以经济有效的方法获得更高的可用性和可伸缩性。必须提供以下因素才能获取市场的广泛认可：-(1) 工业标准API：微软将与其技术合作伙伴通力合作，为集群应用程序接口（ API）建立
4、工业标准。集群 API 将揭示用于开发高可用性应用和可伸缩应用的特殊集群特性。文件、打印和数据库服务器、交易处理监视器和其他软件可以使用集群 API 来充分利用 Windows NT Server 集群的能力。-(2) 工业标准硬件： Windows NT Server 集群将充分利用当今的工业标准电脑平台和现有网络技术。随着硬件厂商不断向市场推出解决方案， Windows NT Server 分层的驱动程序模型将使微软能够迅速支持特殊用途的高性能集群技术（如低等待时间互联）。-(3) 为企业级应用提供程序设计环境和程序设计模型：集群服务将为构建新一代企业级分布式和可伸缩应用提供基础设施和一个
5、简单、广泛认可的程序设计模型。-(4) 服务器应用支持：微软将增强其 BackOffice 系列产品，以使用集群 API 并充分利用集群的可伸缩性和可用性特性。当然，微软也将鼓励其他厂商利用 Windows NT Server 的集群服务。-(5) 无需干扰用户的集群增强方式：由于 Windows NT Server 已经实施了集群兼容的安全性和用户管理模式，因此企业能够在当前的 Windows NT Server 设施中轻松增加集群，而不会干扰用户。-(6) 轻松的配置和维护：集群必须易于配置和维护，而且非专业技术支持人员就能够胜任。 Windows NT Server 集群将利用 Wind
6、ows NT Server 现有的中心管理能力。一旦安装了 Windows NT Server 集群，集群管理则将通过一系列图形化集群和网络管理工具来实现。-(7) 支持滚动升级：微软致力于为其产品提供平滑的版本升级，并且将利用集群服务随时为使用 Windows NT Server 企业版集群的微软服务器软件提供无缝的版本滚动升级。-Windows NT Server 业已包含了很多构造一个集群系统所需的基本组件，其中包括：Windows NT 目录服务固有的单登录能力；管理工具和 Windows NT 性能监视器的多系统监控能力；通过转发程序路由请求的能力。-Windows NT Serve
7、r 集群增强代表了技术发展的一个方面，微软将继续逐步发展 Windows NT 和 BackOffice 产品。微软将根据客户的需求优先增加额外的集群特性。二、微软提供集群产品的两个阶段- 微软的集群应用程序接口，可以使应用能够在集群环境中充分利用 Windows NT Server。微软分两个阶段提供集群产品。-1. 第一阶段：故障恢复解决方案- 故障恢复通过允许集群中的两台服务器共享相同的硬盘而提高数据的可用性。当集群中的一个系统发生故障时，集群软件将进行恢复，并且将故障系统的工作分散到集群中的另一台服务器上。因此，在一个集群当中一个系统的故障并不会影响其他的系统，而且在大多数情况下，客户
8、机的应用完全不会觉察到故障的发生。这对用户意味着高度的服务器可用性。第一阶段的集群是Windows NT Server 企业版 4.0 的一个标准组件。该阶段的集群能力在 Windows NT Server 企业版 5.0 中将得到进一步增强。-2 第二阶段：多节点解决方案- 第二阶段能够连接两台以上的服务器，从而获得更高的性能和可靠性。因此，当集群中整体负载超出了系统能力的时候，用户能够在集群中增加额外的系统，并且将灵活地重新分配负载。这样，客户能够轻松地逐步增加所需的处理能力。在第二阶段的集群当中，将由客户的需要决定服务器的最大数量。然而，在第二阶段最初的开发当中微软象征性的目标是支持具有
9、多达 16 台服务器的集群。- 集群越大，就需要越先进的磁盘连接和更高性能的集群内通信。微软将同业界不懈努力，以支持不断发展的磁盘标准，如光纤通道仲裁环路，它能够简化大型集群的配置。为了更好地进行集群内通信，第二阶段集群服务将包括基于虚拟接口（VI）体系结构的互联驱动程序。- 第二阶段的核心任务是使集群服务成为一种新型服务，它能够简单地创建并行运行于集群中多台服务器之上的高度可伸缩、支持集群的应用。这些服务将以非共享开发模式为基础，即在所有可用的服务器上分配工作负载。它们将包括一些低级实用程序，如输入/ 输出传送和分布式讯息传递 (DMP），以及利用交易服务和 COM 的基于组件的服务。集群的
10、开发人员将使用Windows NT Server 5.0 Active Directory 作为其集群的名称服务。- 集群特性集成在现有的 Windows NT Server 系统管理工具当中，使精通 Windows NT Server 系统的系统管理员能够轻松设置和配置他们的集群。最初的产品为集群提供基本操作系统支持，包括用于配置、维护和监控集群成员的组件，支持集群范围的名称空间、通信，以及故障恢复支持。额外的服务将支持两个主要的集群软件模式。随着 Windows NT Server 不断提供分布式服务，轻松设置和集群管理工具将成为首要选择。-Microsoft BackOffice 系列产
11、品，如微软 SQL Server 和微软 Exchange Server 都增强了支持集群故障恢复的能力。 BackOffice 主要产品为微软 SQL Server 企业版 6.5 和微软 Exchange Server 企业版 5.5。两种产品都利用了集群系统的故障恢复服务。 SQL Server 企业版 6.5 利用了集群强大的优势，允许所有集群节点在不同的数据库中同时运行 SQL Server。例如，集群当中一个节点专门用于 OLTP，而另一个节点作为数据仓库管理该数据和其他数据的提取工作。一旦由于某些原因一个系统陷于瘫痪，用户仍然能够访问所有的数据库，并且两种情况下的 SQL Ser
12、ver 企业版 6.5 都将运行在剩下的节点上。-SQL Server 为了能够充分利用非共享环境，也计划支持分区数据模式和并行执行。 BackOffice 的未来版本将充分利用集群技术的可伸缩性。- 为了支持轻松创建支持集群的应用，微软将不断增强其开发工具。微软还将为自动故障恢复应用提供各种设施。值得一提的是并不是所有的服务器应用都需要支持集群才能够利用集群的优势。建立在支持集群的核心应用之上的应用，如大型商业数据库包（如运行于 SQL Server 之上的记帐或金融数据库应用），将从底层应用的集群增强功能中获益。众多利用数据库服务、客户 / 服务器连接交互、 Internet/Intran
13、et 的WWW 发行，以及文件和打印服务的服务器应用都将从集群技术当中受益，而且无需改造应用自身。三、 Microsoft Cluster Server -Microsoft Cluster Server（MSCS）可为网络客户机提供应用程序和资源的高可用性。利用集群服务器，用户可以确保当网络上运行 Windows NT Server 的某台计算机出现问题，或者需要维护时，在第一台服务器离线以后将有另一台服务器来继续进行客户机的操作。其他解决方案都需要管理员为每个应用程序和设备编写故障恢复策略，与这些解决方案不同的是，集群服务器允许图形化设置和在操作系统级对所有资源进行自动管理。-1.Micr
14、osoft Cluster Server 的特点-(1) 高可用性 MSCS 可以自动进行故障检测，包括服务器故障、应用程序故障、资源故障等。-(2) 自动故障恢复 MSCS 的自动故障恢复功能包括：重新连接、恢复共享资源；在同一台或其他服务器上重新启动应用程序；利用图形化操控台向管理员告警；一旦原服务器可继续使用后，在故障后恢复（Failback）到原服务器。-(3) 对用户影响最小 MSCS 典型恢复时间为30 秒，可以自动重新建立 SMB 和 IP 连接。在恢复过程中，MSCS 只丢失 进行中（In flight） 进程和非共享数据。-(4) 虚拟服务器 定义简单 MSCS 可以利用图形
15、化设置方法，将相互依赖的应用程序和资源设置到一台 虚拟服务器 中，可以快速并以可视化方式监视应用程序和资源的状态。-(5) 全面的应用程序支持 MSCS 支持 机箱内、支持共享文件、网络打印机、Internet Information Server（IIS）WWW 页面。-(6) 支持非集群就绪应用程序 MSCS 利用 DLL 将未修改的应用程序链接到Windows NT Server 微软集群，其简单的 向导 可为应用程序、文件共享和各种资源类型自动设置 DLL 。-(7) 集群就绪应用平台 MSCS 采用标准 API，可用于所有所支持平台上的集群服务。由于它基于 Win32，并提供软件开发人员套件（SDK），带有工具和示例，因此适用于很多第三方开发商。-(8) 广泛的业界支持微软正在与合作伙伴合作，共同开发集群服务器兼容集群。这些伙伴包括康柏、惠普、IBM、NCR、Amdahl、富士通、西门子利多富等。-2. 体系结构-Microsoft Cluster Server 的基础是集群概念。集群是一对被称为节点的计算机，这些计算机都运行 Windows NT Server 和集群服务器。对网络中的其他部分来说，这两台服务器就
