浅谈群集技术在办公自动化系统中的应用

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    随着计算机的普及和网络技术的快速发展，用户对网络办公系统的应用越来越依赖，这就要求办公系统具有较高的可靠性，并且要保证系统以及数据安全。高町靠性是指要求必须能够及时解决各种导致系统失败的意外情况，保证网络服务器不间断地正常运行。因此，保证办公系统服务的持续性和数据的安全存储已成为办公系统安全建设的一个重要指标。利用群集技术可以保证在单台服务器硬件以及操作系统出现故障时的不间断运行，从而提高系统的高可用性。以下本文将介绍基于Microsoft Windows 2003 Enterprise Edition和Microsoft SQL Server2000的群集的实现。

一、群集的概念及分类

    1、群集的概念

    群集(Cluster)技术是近几年兴起的发展高性能计算机的一项技术。它是一组相互独立的计算机，利用高速通信网络组成一个单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。其出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性、一个群集包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，各服务器通过内部局域网相互通信。当一台服务器发生故障时，它所运行的应用程序将由其他服务器自动接管。在大多数模式下，群集中所有的计算机拥有一个共同的名称。群集内的任一系统网络运行的服务都可被所有的网络客户所使用。

    2、群集的分类

    群集一般可分为负载平衡群集和故障转移群集。

    (1)负载平衡群集。在实施负载平衡的服务器群集中，处理请求分布于各个服务器。负载平衡群集中的各个不同的服务器分别处理负载，但并不共享磁盘阵列或内存等资源。如果其中一个服务器发生故障，处理负载町以被简单地重新分布于群集中幸存的各个节点。负载平衡群集适用于没有长期运行的内存中状态的应用程序。这些应用程序称为“无状态”应用程序。无状态应用程序将每个客户端请求视为独立的操作，因此它可以独立地对每个请求进行负载平衡。无状态应用程序通常具有只读数据或不常更改的数据。前端Web服务器、虚拟专用网络(VPN)、文件传输协议(m)服务器以及防火墙和代理服务器通常使用网络负载平衡。网络负载半衡群集还可以支持其他基于TCP或UDP的服务和应用程序，提高其性能。

    (2)故障转移群集。故障转移群集是由两个或更多的共享资源的独立计算机组成，如果其中一台服务器发牛故障，那么群集中的其他服务器会接管资源并处理负载。故障转移群集中的资源足在各计算机之间共享的。故障转移群集是针对具有长期运行的内存中状态或具有大型的、频繁更新的数据状态的应用程序而设计。这些应用程序称为“状态”应用程序，并且他们包括数据库应用程序和消息传递应用程序。故障转移群集的典型使用包括文件服务器、打印服务器、数据库服务器和消息传递服务器。

二、群集技术应用实例

    网络办公系统主要由行政办公、通知公告、会议管理、即时通讯以及个人事务等模块组成。单位内部工作的开展都是以办公系统中提供的各种信息为依据进行的，因此要求办公系统具备较高安全稳定性，从而防范凶系统自身出现的故障而给正常的工作开展带来风险。这就要求软件系统本身除了具有应有的功能外，软件应用平台也应具备良好的防范风险能力。下面就以由两台服务器实现的微软故障转移群集在办公系统中的应用为例来说明其实现方法。

    1、安装前的准备

    (1)一台域控制器，群集中所有节点必须是同一域的成员；

    (2)两台硬件配置一样的服务器，要求双网卡，其中一块作为公用网络使用，另外一块作为两台服务器之间的通信使用，以下简称节点A和节点B；

    (3)磁盘阵列一台，用于办公系统的数据存储，由于办公系统的应用较多，凼此建议在划分存储空问的时候应充分考虑到数据量的增加。为每个应用合理分配使用空间，另外需要划出不小于50M的空间作为群集的仲裁资源；

    (4)光通道交换机一台，用于服务器和磁盘阵列之间的数据交互；

    (5)光纤阵列卡两块，用于连接服务器和光通道交换机；

    (6)规划好两个群集名，一个用做操作系统，一个用作数据库；六个唯一的静态IP地址，两个用于专用网络的网卡，两个用于公用网络的网卡，一个用于群集虚拟地址，一个用于SQLServer虚拟地址。安装好后这些IP数值不能随意更改，否则会导致群集失败。

    2、安装Windows 2003故障转移群集

    首先为节点A和节点B安装Windows 2003操作系统并接受默认应用程序选项；然后关闭节点B，在节点A络选择“开始”菜单，指向“程序”子菜单，找到“管理工”子菜单．然后单击“群集管理器”命令，选择“创建新群集”，然后根据群集向导依次输入公司的域名和事先准备好的群集名，节点A的计算机名，这时会对群集配置进行一个完全分析。需要注意的是如果有任何一项无法通过检测，务必检查原凶、排除问题，否则可能会导致群集安装不成功。接下来输入群集的虚拟地址，群集帐号，点击“下一步”就开始创建群集了。在配置完节点A的群集服务后，开启节点B，同时不要关闭节点A，否则无法加入现有群集。打开群集管理器，选择“添加节点到群集”，单击“浏览”，找到之前创建的群集名，点击“确定”，进入添加节点向导，按照提示步骤将节点B添加到群集中。在成功安装了群集后，需要配置MSDTC在群集中运行。因为SQLServer 2000在群集中执行分布式查询、两阶段提交事务以及某屿复制功能时，都需要Microsoft分布式事务处理协调器(MSDTC)。安装Windows 2003并配置群集之后，必须在所有节点网络运行群集向导以配置MSDTC在群集模式下运行；在“开始”菜单中，指向“程序”子菜单，选择“管理工具”子菜单下的“群集管理器”命令，然后单击“视图组”菜单中的“群集组”命令。该组包含MSDTC资源。

    3、在SQL Server 2000络安装故障转移群集

    在Windows 2003络安装好群集之后，SQL Server 2000的群集安装就相对简单了，而且只需对一个节点进行安装，系统将自动配置群集应用。首先，确定创建虚拟服务器所需的信息(例如，群集磁盘资源、IP地址和网络名称)以及故障转移可用的节点。用于故障转移群集的群集磁盘应伞部位于单个群集组内，并且由运行安装程序的节点所拥有；其次，启动安装程序开始安装。输入了所有必需的信息后，安装程序将新的SQL Server实例安装在群集内每一台计算机的本地磁盘络，而将系统数据库安装在指定的群集磁盘络。二进制文件以完全相同的路径安装在每个群集节点络，凶此必须确保每个节点与群集中所有其它节点共享一个本地驱动器号；最后，安装一个SQL Server2000实例，以创建一个新的虚拟服务器和所有资源。完成后，可以在群集管理上具中看到新配置的资源，移动磁盘组至另一节点，检验数据库是否在本节点络关闭．在另一节点络正常运行，而对于客户而言，应看到的是同一个数据库实例。如果一切正常，安装配置就完成了。

三、常见问题及注意事项

    1、群集连接失败时在本地打开群集资源

    如果群集服务未运行在群集中的任何节点络，或者如果群集网络名称资源处于脱机状态，则会出现此问题。若要解决此问题，验证群集中至少一个节点络正在运行的群集服务。如果该服务未运行。请通过使用服务工具来启动它。您还可以尝试通过指定在的节点之一连接到群集，或如果您单击“开始”菜单络的“运行”．然后在“打开”框中键入cluadmin.exe，就可以连接到本地的群集。

    2、群集服务器升级问题

    在群集中，群集资源的升级只需要在丰节点络安装即可完成全部节点络的升级。如SQL Server的补丁升级：作只需在活动节点络运行升级补丁就可以完成，并不需要在各个节点逐一运行升级。不过SQL Server的新联机帮助文件要在各个节点络分别安装。服务器络Windows操作系统的补丁升级工作需要每个节点各自升级也可以逐个节点依次升级也可以各个节点同时升级。如果升级后需要重启系统，需要先重启资源空闲的服务器，然后再重启资源所在服务器，以免造成群集资源争抢。

    3、SQL Server群集故障的检查排除顺序

    当排除群集SQL Server服务器的故障时，要按照特定的顺序进行，除非已经确定是SQL的问题。要按照硬件、操作系统、网络、系统群集、SOL Server的顺序排除故障，耍仔细认真盎看相关的系统事件甘志逐一排查，因为络述的各部件的故障有可能会都显示为SQLServer群集的故障，而实际络也许SQLServer群集本身并没有故障。

四、结束语

    上述所设计的方案是将办公系统的Web应用和数据库均部署在群集的两台服务器上。经过几年的使用，故障转移群集技术在很大程度上保障了本单位办公系统的安全性和稳定性。当然，也可以根据应用需求单独将数据库服务器做成群集，而Web应用采用负载平衡技术。随着技术的不断发展，群集技术也越来越先进，Windows Server 2005系统就对故障转移群集的设置和管理进行了简化，使群集更加安全和稳定，改善了群集中的网络连接以及存储通信的方式，进一步提高了群集的稳定性和工作效率。