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試論雙機(jī)熱備在廣播電視臺(tái)數(shù)據(jù)同步中的應(yīng)用
yjbys小編為您精心準(zhǔn)備了關(guān)于試論雙機(jī)熱備在廣播電視臺(tái)數(shù)據(jù)同步中的應(yīng)用的計(jì)算機(jī)應(yīng)用畢業(yè)論文，希望可以幫助到您！感謝你的瀏覽！
論文摘要：論述雙機(jī)熱各技術(shù)在提高廣播電視臺(tái)數(shù)據(jù)同步中起到的作用，通過對(duì)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備系統(tǒng)的兩個(gè)方案的對(duì)比，并結(jié)合廣播電視臺(tái)的實(shí)際情況，提出較為理想的雙機(jī)冗余工作的方式并提出具體方案和注意事項(xiàng)。
0、引言
在八九十年代，星期二可能是大多數(shù)人最不愿意度過的一天。所有的廣播電視臺(tái)都將停止播放節(jié)目，取而代之的是統(tǒng)一的圓形彩條畫面。因?yàn)樵谀且惶�，廣播電視臺(tái)的設(shè)備維護(hù)人員都要對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行全面的檢修，以保證服務(wù)器能在接下來(lái)的一周中安全運(yùn)行。
現(xiàn)如今，圓形彩條已經(jīng)永遠(yuǎn)成為了過去。絕大多數(shù)廣播電視臺(tái)都提供了24小時(shí)全天候服務(wù)，這就使得廣播電視臺(tái)的節(jié)目播控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求越來(lái)越高。服務(wù)器作為為整個(gè)提供節(jié)目播控服務(wù)的核心，能夠持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行就越來(lái)越重要。由于計(jì)算機(jī)軟硬件都不可避免的會(huì)發(fā)生故障，一旦服務(wù)故障導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，不僅會(huì)使系統(tǒng)文件、財(cái)務(wù)賬目、客戶資料、節(jié)目文件等的丟失，而且要恢復(fù)正常工作起碼也需要幾小時(shí)、幾天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，這樣節(jié)目播出就會(huì)陷入癱瘓。因此，如何有效地保護(hù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，使得業(yè)務(wù)能夠穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤為重要。雙機(jī)熱備技術(shù)就是解決由軟硬件引起的數(shù)據(jù)安全性降低的有效措施。
1、雙機(jī)熱備的概念及實(shí)現(xiàn)模式
所謂雙機(jī)熱備，就是有兩臺(tái)以Active(活動(dòng))與Standby(備用)方式存在的服務(wù)器，它們共同使用一個(gè)共享的存儲(chǔ)設(shè)備。在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)服務(wù)器運(yùn)行，當(dāng)其中運(yùn)行的服務(wù)器出現(xiàn)故障無(wú)法立即恢復(fù)時(shí)，另一臺(tái)備用服務(wù)器通過心跳診測(cè)將備用服務(wù)器激活，從而最大限度的縮短系統(tǒng)恢復(fù)正常工作所需要的時(shí)間。
雙機(jī)熱備有兩種實(shí)現(xiàn)模式，一種是基于共享的存儲(chǔ)設(shè)備的方式(圖1所示)，另一種是純軟件方式(圖2所示)。對(duì)于第一種方式來(lái)說，由兩臺(tái)服務(wù)器和使用共享的存儲(chǔ)設(shè)備組成。工作時(shí)，兩臺(tái)服務(wù)器將以一個(gè)虛擬的IP地址對(duì)外提供服務(wù)。如果其中一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，另一臺(tái)服務(wù)器會(huì)根據(jù)心跳偵測(cè)的情況進(jìn)行切換和接管服務(wù)。由于使用共享的存儲(chǔ)設(shè)備，兩臺(tái)服務(wù)器使用的實(shí)際上是同樣的數(shù)據(jù)，并由雙機(jī)或集群軟件統(tǒng)一管理。第二種純軟件的方式，通過鏡像軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在服務(wù)器間的實(shí)時(shí)復(fù)制，如果一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，就能及時(shí)切換到另一臺(tái)服務(wù)器上。
2、雙機(jī)熱備的實(shí)現(xiàn)方式
1)商業(yè)化的雙機(jī)熱備軟件的方式
現(xiàn)在市面上有很多雙機(jī)熱備軟件(例如Compaq的Decsafe和IBM的HACMP)都宣稱可以“零”時(shí)間切換，其實(shí)這是無(wú)法做到的。從實(shí)際應(yīng)用的效果上來(lái)看，所謂的“零”時(shí)間切換只是相對(duì)而言的。一般情況下系統(tǒng)能在1分鐘內(nèi)進(jìn)行主備機(jī)間的切換就已經(jīng)比較理想了。另外，由于商業(yè)化的雙機(jī)備份軟件需要借助共享盤，硬件方面投資很大。
2)雙機(jī)冗余工作的方式
在該方式下，主備機(jī)同時(shí)接收數(shù)據(jù)，由主機(jī)對(duì)備機(jī)的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。備機(jī)一旦接替主機(jī)運(yùn)行，可以迅速進(jìn)行“零”時(shí)間切換。但該方式的缺點(diǎn)是一旦系統(tǒng)軟件出現(xiàn)問題，主機(jī)和各機(jī)就會(huì)同時(shí)死機(jī)從而導(dǎo)致系統(tǒng)完全停止工作。
通過對(duì)以上兩種雙機(jī)熱各方式的比較可以看出，雙機(jī)冗余工作方式還是具有較大的優(yōu)越性的。
3、雙機(jī)冗余工作方式的具體實(shí)施
雙機(jī)冗余工作方式是雙機(jī)熱備的最佳方案，但是如何確保數(shù)據(jù)的同步具有較大的工作量和很高的難度。綜合考慮，我們可以使關(guān)鍵的進(jìn)程采用同步工作的方式，而次要進(jìn)程則采用重新初始化的方式進(jìn)行恢復(fù)。
如果要在互連的雙機(jī)熱備系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)“零”時(shí)間切換，那么設(shè)計(jì)將更加復(fù)雜。在這里我們只考慮在一個(gè)具有雙機(jī)熱備的服務(wù)器和雙機(jī)熱備的通訊前置機(jī)的系統(tǒng)中(圖3所示)通訊前置機(jī)有發(fā)往服務(wù)器的信息的情況。服務(wù)器發(fā)往前置機(jī)的信息的原理與之類似。
首先，服務(wù)器與前置機(jī)間必須互相連接，才能保證當(dāng)任意一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)能夠“零”時(shí)間切換。其次，服務(wù)器與前置機(jī)必須充分的利用不同的信息流。為了保證前置機(jī)切換時(shí)不發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，就需要考慮信息流(a)和(b)的同步和比較，使得當(dāng)發(fā)生切換后主服務(wù)器知道該從什么地方繼續(xù)執(zhí)行。這樣，主備前置機(jī)必須保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，才能保證信息流(a)和(b)的同步。當(dāng)前置機(jī)發(fā)生切換時(shí)，主服務(wù)器可以迅速找出信息流(b)中切換之前已經(jīng)處理過的信息，并繼續(xù)處理后續(xù)的信息。當(dāng)服務(wù)器發(fā)生切換時(shí)，由于主備服務(wù)器同時(shí)接收來(lái)自前置機(jī)來(lái)的信息，所以系統(tǒng)都將實(shí)現(xiàn)“零”時(shí)間切換。
4、總結(jié)
在一些地方級(jí)的廣播電視臺(tái)無(wú)法承擔(dān)商用雙機(jī)熱備軟件巨大成本的實(shí)際情況下，用一般的計(jì)算機(jī)組成雙機(jī)熱備系統(tǒng)并采用雙機(jī)冗余工作方式是較為可行的方案。同時(shí)，考慮不同數(shù)據(jù)同步所需的代價(jià)，對(duì)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采用實(shí)時(shí)同步，對(duì)復(fù)雜且同步困難的數(shù)據(jù)采用重新初始化后再恢復(fù)的方式是比較理想的。在雙機(jī)熱備系統(tǒng)的相互連接中，邏輯上的交叉連接和發(fā)送數(shù)據(jù)端數(shù)據(jù)的同步是實(shí)現(xiàn)“零”時(shí)間切換的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)：
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