2 trạm
3.3.6.Các giải pháp xây dựng hệ thống chịu lỗi (Disaster Recovery)
3.3.6.1. Các yếu tố để xây dựng hệ thống Disaster Recovery
Hình 3.3. Biểu đồ chi phí và thời gian khôi phục hệ thống
Hiện nay có rất nhiều phương thức và giải pháp thực hiện DR, các phương thức thực hiện phụ thuộc vào một số yếu tố sau :
Recovery Time Objective ( RTO ) : Là khoảng thời gian yêu cầu khôi phục chức năng kinh doanh, ứng dụng, server, mạng để tiếp tục hoạt động.
Recovery Point Objective (RPO ) : Là yêu cầu về thời điểm khôi phục dữ liệu trên hệ thống khi sảy ra sự cố. Yếu tố này được tính bằng thời gian.
3.3.6.2. Sử dụng băng từ (Tape backup)
Phương pháp này đơn giản sao chép các băng từ tới một địa điểm khác. Khi cần khôi phục dữ liệu thì khôi phục dữ liệu từ băng từ.
- Ưu điểm
o Giải pháp đơn giản. o Chi phí đầu tư đơn giản. o Tiện lợi với lượng dữ liệu lớn.
o Khoảng cách không bị giới hạn bởi giới hạn công nghệ. - Nhược điểm
o Thời gian khôi phục lâu (lên tới nhiều ngày). o Lượng dữ liệu mất lớn khi khôi phục.
o Không thể tự động phục hồi hệ thống khi có sự cố.
3.3.6.3. Remote Mirroring
Hình 3.4. Mô hình hệ thống Remote Mirroring
Với phương pháp này dữ liệu sẽ được ghi bởi ứng dụng tới hệ thống file system và sẽ được sao lưu thành hai phiên bản bởi phần mềm quản lý volume (Volume Management). Với phương pháp này, dữ liệu sẽ được lưu thành hai phiên bản giống nhau tại hai trạm. Trong điều kiện làm việc bình thường thì chỉ các máy chủ tại trạm chính mới có quyền truy cập dữ liệu. Các hệ thống tại DR được đặt ở chế độ standby mode và không ứng dụng nào có quyền truy cập. Chỉ khi nào có sự cố thì các máy chủ tại trạm phụ được được active và truy cập vào dữ liệu
- Ưu điểm :
o Không bị mất mát dữ liệu. o Phù hợp với lượng dữ liệu lớn.
o Cấu hình có thể tùy biến uyển chuyển. - Nhược điểm
o Khoảng cách bị giới hạn bởi giao thức FC. o Tải lớn tại các máy chủ.
3.3.6.4. Đồng bộ dữ liệu mức phần cứng ( Hardware Replication)
Hình 3.5. Mô hình hệ thống đồng bộ hóa dùng phần cứng
Phương pháp này sử dụng tính năng đồng bộ dữ liệu của thiết bị lưu trữ. Với phương pháp này thì không một máy chủ nào tham gia vào quá trình đồng bộ dữ liệu. Toàn bộ quá trình đồng bộ dữ liệu trong suốt với các ứng dụng cũng như các máy chủ. Vì vậy không tạo nhiều tải lên hệ thống ứng dụng cũng như máy chủ. Trong hầu hết các trường hợp, có hai phương pháp đồng bộ dữ liệu: đồng bộ và dị bộ
- Ưu điểm
o Không bị mất mát dữ liệu (trong trường hợp triển khai chế độ đồng bộ).
o Khả năng uyển chuyển (có thể chọn chế độ đồng bộ hoặc dị bộ tùy theo chất lượng đường truyền).
o Giải pháp ít phức tạp hơn.
o Không phát sinh tải tại mức máy chủ. o Một điểm đồng bộ dữ liệu duy nhất. - Nhược điểm
o Chi phí có thể cao.
o Phụ thuộc vào hệ thống lưu trữ.
3.3.6.5. Đồng bộ dữ liệu dùng phần mềm (software replication)
Hình 3.6. Mô hình hệ thống đồng bộ hóa dùng phần mềm
Phương pháp này không cần sử dụng khả năng của tủ đĩa để đồng bộ dữ liệu sang trạm DR như phương án trước. Thay vì sử dụng phần cứng để đồng bộ dữ liệu, phương án này sử dụng phần mềm ở các máy chủ để đồng bộ dữ liệu. Khi dữ liệu được ghi từ ứng dụng xuống volume thì phần mềm đồng bộ sẽ phát hiện ra các thay đổi và đồng bộ các dữ liệu thay đổi theo chế độ đồng bộ (synchronous) hoặc dị bộ (asynchronous). Phương thức truyền dẫn thường là thông qua giao thức TCP/IP nên khoảng cách không có nhiều giới hạn về khoảng cách giữa hai trạm. Trong điều kiện bình thường, các volume được
đồng bộ không được sử dụng cho tới khi trạm chính ngừng hoạt động, các máy chủ tại trạm phụ sẽ được activate và truy cập dữ liệu.
- Ưu điểm
o Không bị giới hạn bởi khoảng cách. o Bảo vệ lợi ích đầu tư.
o Độc lập với hệ thống lưu trữ. - Nhược điểm
o Tạo nhiều tải tại máy chủ. o Khả năng quản trị phức tạp.
o Lượng dữ liệu đồng bộ bị giới hạn do hạn chế của đường truyền TCP/IP.
o Phụ thuộc vào ứng dụng.
3.3.6.6. Đồng bộ cơ sở dữ liệu (Database replication)
Hình 3.7. Mô hình hệ thống đồng bộ hóa dùng cơ sở dữ liệu
Phương thức này hoạt động về cơ bản giống phương thức dùng phần mềm ngoài việc dữ liệu đồng bộ chỉ là cơ sở dữ liệu. Thay vì đồng bộ mức volume, phương thức này sử dụng các tính năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu để đồng bộ dữ liệu. Các máy chủ vẫn là điểm khởi tạo việc đồng bộ dữ liệu. Khi dữ liệu được ghi từ ứng dụng xuống các bảng được cấu hình để đồng bộ dữ liệu. Phần mềm cơ sở dữ liệu sẽ nhân bản sự thay đổi và đồng bộ dữ liệu thay đổi sang trạm DR theo phương thức đồng bộ (synchronous) hoặc dị bộ (asynchronous). Phương thức truyền dẫn cũng sử dụng giao thức TCP/IP vì vậy khoảng cách giữa hai trạm cũng không bị hạn chế. Giống như phương thức đồng bộ sử dụng phần mềm, cần phải có cơ sở dữ liệu được cài đặt ở hai trạm và kích hoạt chế độ đồng bộ dữ liệu. Hệ thống cơ sở dữ liệu tại trạm hoạt động ở chế độ standby ở điều kiện bình thường và đặt sang chế độ active khi trạm chính bị sự cố.
- Ưu điểm
o Đảm bảo tính nhất quán.
o Không bị giới hạn bởi khoảng cách. o Bảo vệ lợi ích đầu từ.
o Độc lập với hệ thống lưu trữ. - Nhược điểm
o Khả năng quản trị.
o Lượng dữ liệu đồng bộ bị hạn chế. o Tạo nhiều tải ở mức máy chủ.
3.3.6.7. Campus Clustering
Hình 3.8. Mô hình hệ thống Campus Clustering
Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp còn lại. Đây là phương pháp mà việc khôi phục hệ thống được vận hành một cách tự động. Phần mềm cluster cần phải được cài đặt trên một nhóm máy chủ và các máy chủ sao lưu tại trạm DR. Với phương pháp này thì cần có hai hệ thống mạng: Hệ thống mạng cho giao tiếp cluster và hệ thống lưu trữ. Mỗi node trong nhóm cluster cần kiểm tra xem node máy chủ tại trạm DR có hoạt động tốt hay không. Nếu node tại trạm chính bị chết thì quá trình fail-over sẽ tự động được thực hiện sang máy chủ tương ứng tại trạm DR.
- Ưu điểm :
o Tự động khôi phục hệ thống. o Không mất mát dữ liệu.
o Thời gian khôi phục là nhanh nhất.
- Nhược điểm
o Giải pháp phức tạp. o Chi phí đầu tư cao.
o Hạn chế về khoảng cách giữa hai trạm.
3.3.3.8. Fibre Channel over IP (FCIP)
Hình 3.9. Mô hình hệ thống dùng Fibre Channel over IP
FCIP hoặc FC/IP (Fibre Channel over IP) là một công nghệ mạng lưu trữ dựa trên nền IP (Internet Protocol), nó cho phép việc truyền dữ liệu Fibre Channel (FC) bằng cách tạo các kênh dữ liệu giữa các mạng lưu trữ (SAN) qua mạng IP. Công nghệ FCIP còn được gọi là tạo kênh lưu trữ (storage) hoặc tạo kênh FC (Fibre Channel). FCIP được phát triển bởi tổ chức Internet Engineering Task Force (IETF) và được công bố trong RFC 3821.
FCIP chỉ có thể được sử dụng khi kết hợp với công nghệ Fibre Channel. Công nghệ FCIP làm đơn giản hóa việc chia sẻ dữ liệu đối với một doanh nghiệp phân tán trên phạm vi rộng. Fibre Channel qua TCP/IP (FCIP)
cung cấp một phương pháp để tạo đường truyền Fibre Channel qua mạng IP. Điều này cho phép sự kết nối giữa các Fibre Channel SAN, trong đó mạng TCP/IP được sử dụng như là mạng nền truyền tải trên diện rộng, cung cấp sự kiểm soát tắc nghẽn và gửi dữ liệu theo thứ tự.
Một số các router và switch dựa trên nền FCIP từ các hãng nổi tiếng như Cisco, Nortel, Juniper, Lucent… đã xuất hiện trên thị trường và dần trở nên phổ biến.
CHƯƠNG IV. CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH SQL SERVER CLUSTER
4.1. Mở đầu
Trong các tổ chức, doanh nghiệp cơ sở dữ liệu đóng vai trò vô cùng quan trọng, có thể nói nó là yếu tố sống còn của doanh nghiệp đặc biệt là những doanh nghiệp đặc thù như ngân hàng, công ty chức khoán, hàng không…Do đó chúng ta phải đảm bảo tính sẵn sàng cao cho cơ sở dữ liệu vì nó là lõi dữ liệu của doanh nghiệp, tổ chức.
Bên cạnh đó không phải doanh nghiệp nào cũng có nhiều tiền để đầu tư vào hệ thống cơ sở hạ tầng để đảm bảo tính sẵn sàng cao cho cơ sở dữ liệu của tổ chức cũng như doanh nghiệp mình nhất là các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Khi các tổ chức, doanh nghiệp không có đường truyền tốc độ cao (đường cáp quang FC 1Gbps) giữa hai hệ thống mạng SAN ở hai trạm cách xa nhau thì người ta phải nhân bản dữ liệu (replication data) qua đường truyền TCP/IP tốc độ thấp hơn. Đó chính là tầm quan trọng để chúng ta ứng dụng phần mềm hệ quản trị cơ sở dữ liệu kết hợp với hệ thống Failover Cluter Management trong Window Server 2003.
4.2. Cài đặt SQL Server 2005 Clustering 4.2.1. Yêu cầu cài đặt
Phần cứng : 3 Server
Tên IP Address Subnet mask Default
gateway DNS Servers Private IP Domain Controller 192.168.1.11 0 255.255.255.0 Router ip address 127.0.0.1 Node1 192.168.1.111 255.255.255.0 Router ip address 192.168.1.110 192.168.2.11 Node2 192.168.2.112 255.255.255.0 Router ip address 192.168.1.110 192.168.2.12 31
Phần mềm : Starwind Software
Windows server 2003 Enterprise VMWare Workstation
SQL Server 2005 Enterprise Editor
4.2.2. Các bước thực hiện
Bước 1 : Xây dựng Windows Server 2003 Cluster
Bước 2 : Cài đặt SQL Server 2005 trên trên node1 và node2 Bước 3 : Cấu hình tài nguyên hệ thống Cluster
Bước 4 : Kiểm tra hoạt động của hệ thống Cluster
4.2.3. Mô hình của hệ thống
Hình 4.1. Mô hình hệ thống sử dụng cluster
4.2.3. Một số giao diện của chương trình
Hình 4.2. Tạo Cluster trên node1
Hình 4.3. Node 1 đã được tạo Cluster
Hình 4.4. Đưa node2 vào cluster
Hình 4.5. Cluster bao gồm node1 và node2 đã được tạo
Hình 4.6. Cài đặt SQL server 2005
Hình 4.7. Tạo các tài nguyên Disk, IP address, Network name, Server Agent cho Cluster
Hình 4.8. Shutdown node 2
Hình 4.9. Truy vấn thành công cơ sở dữ liệu khi node 2 shutdow
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
5.1. Kết Luận
Hệ thống máy tính chịu lỗi sẵn sàng cao hiện đang là một đề tài được nhiều cơ quan tổ chức quan tâm. Trên thế giới có nhiều công ty lớn như Microsoft, IBM, HP mới phát triển thành công và đang chào bán các sản phẩm của họ nhưng giá thành còn rất cao, khoảng 6000-7000$/một máy. Ở Việt Nam hệ thống này chưa phát triển rộng rãi nhưng trong một thời gian ngắn nữa sẽ có rất nhiều công ty sẽ ứng dụng hệ thống này vì những lợi ích mà nó đem lại là vô cùng lớn. Trong thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, xây dựng ứng dụng, đồ án đã hoàn thành được các nhiệm vụ đặt ra, cụ thể là :
Về mặt lý thuyết : Đồ án đã trình bày được những khái niệm, đặc điểm cơ bản về hệ thống High Availability và Disastor Recovery
Về mặt triển khai : Cài đặt phần mềm SQL Server 2005 có khả năng chịu lỗi và phục hồi được dữ liệu khi gặp các thảm họa như hỏng hóc hoặc động đất, lũ lụt…
Tuy nhiên do trình độ chuyên môn và thời gian thực hiện đồ án có hạn nên đồ án còn nhiều khiếm khuyết. Ứng dụng của hệ thống còn ở mức đơn giản.
5.2. Hướng phát triển của đề tài
Nghiên cứu các hệ thống sẵn sàng cao, chịu đựng lỗi trên hệ thống mã nguồn mở
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] IBM, Disaster Recovery and Backup Solutions for IBM FileNet P8 Version 4.5.1 Systems (2010)
[2] Thomas Brunken, Oracle Data Guard in Oracle Database 10g Disaster Recovery for the Enterprise (2003)
[3] IBM, High Availability Without Clustering (2001)
[4] Citrix, High availability and disaster recovery with Microsoft, Citrix and HP (2010)
[5] IBM, Disaster Recovery Technical Notice (2008)
[6] http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/tips0047.html?Open (ngày
truy cập 26/05/2011)
[7] http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/tips0340.html?Open
(ngày truy cập 26/05/2011)