高可用集群原理

LVS集群DR模式簡單的架構圖如下所示：

在上圖的架構中，當Director服務器因軟件、硬件、人為原因造成故障時，整個集群服務不可用，因此，需要再添加一臺服務器實現Director服務高可用。

整個系統的架構圖如下所示：

此時，客戶端發送請求經過路由器到達Primary (Active)Director服務器，Primary Director服發務器根據調度規則，將請求發送至不同的RealServer服務器，并且Primary Director與Standby(Passive)Director 服務器處于同一網段上，相互進行心跳監測(Heartbeat),當發現提供服務的Primary Director服務器發生故障時，在LVS集群DR模式中，只需將Primary Director服務器上的VIP以及IPVS規則、RealServer高可用腳本轉移到Standby Director 服務器上即可，在這個過程中VIP、IPVS規則、RealServer高可用腳本我們稱之為高可用集群資源(High Availability Resource),這個轉移資源的過程稱之為資源轉移，也稱之為故障轉移(FailOver)。

然而，此時在路由器中緩存的VIP和MAC地址仍然是配置在Primary 服務器網卡別名上的VIP和網卡的MAC地址。為了讓路由器刷新緩存中的VIP和MAC地址，Standby拿到VIP時，強行進行一次ARP解析請求，因請求是廣播的，路由器發現自己緩存中的VIP對應的MAC和廣播中的不一樣，便會更新自己的緩存，然后當客戶端發起請求時，路由器就將請求發送至Standby服務器。

由上面簡單高可用集群可以概括出高可用集群(High Availability Cluster)是指當某一個節點或服務器發生故障時，另一個節點能夠自動且立即向外提供服務，即將有故障節點上的資源轉移到另一個節點上去，這樣另一個節點有了資源既可以向外提供服務。高可用集群是用于單個節點發生故障時，能夠自動將資源、服務進行切換，這樣可以保證服務一直在線。

高可用集群一般是通過系統的可靠性(Reliability)和系統 的可維護性(Maintainability)來衡量的。通常用平均無故障時間(MTTF)來衡量系統的可靠性，用平均維護 時間(MTTR)來衡量系統的可維護性。因此，一個高可用集群服務可以這樣來定義：HA=MTTF/(MTTF+MTTR)*100%。

描述

通俗叫法

可用性級別

年度停機時間

基本可用

2個9

99%

87.6小時

較高可用

3個9

99.9%

8.8小時

具有故障自動恢復能力的可用

4個9

99.99%

53分鐘

極高可用

5個9

99.999%

5分鐘

在上面的描述中，對Director服務器的主、從描述將會產生誤解，其實，當故障轉移之后，主變成了從，從變成了主，將提供正常服務的Director主機稱之為Primary更合理。

以上圖為例，考慮一個問題，當Primary服務器故障修復時，是否需要將Standby服務器上的資源轉移回Primary服務器？

假如我們在服務器上運行的是一個WEB服務，當Standby服務器的資源轉移回Primary服務器時，所有用戶連接必然會斷開，用戶體驗不佳，但是，Standby服務器作為備用服務器，一般情況下，性能比Primary服務器差很多，我們不轉移回Primary服務器，整個WEB性能跟不上，用戶體驗也不好，因此，就要判斷資源更傾向于運行在那個服務器節點，資源對服務器節點的傾向值，稱之為高可用集群的資源粘性。資源粘性的值一般用整數來表示，正數表示傾向與運行在當前節點，負數表示不適合運行在當前節點。再假如，Primary服務器的資源粘性是10，Standby的資源粘性是-10，當Primary服務器故障修復時，資源從StandbyPrimary服務器，這個過程稱之為自動恢復，也稱之為故障回轉(FailBack)。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的HA集群实现原理 切换 JAVA_HA(一)高可用集群原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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