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論文摘要：論述雙機熱各技術在提高廣播電視臺資料同步中起到的作用，通過對實現雙機熱備系統的兩個方案的對比，並結合廣播電視臺的實際情況，提出較為理想的雙機冗餘工作的方式並提出具體方案和注意事項。
0、引言
在八九十年代，星期二可能是大多數人最不願意度過的一天。所有的廣播電視臺都將停止播放節目，取而代之的是統一的圓形彩條畫面。因為在那一天，廣播電視臺的裝置維護人員都要對所有的裝置進行全面的檢修，以保證伺服器能在接下來的一週中安全執行。
現如今，圓形彩條已經永遠成為了過去。絕大多數廣播電視臺都提供了24小時全天候服務，這就使得廣播電視臺的節目播控系統對資料的安全性要求越來越高。伺服器作為為整個提供節目播控服務的核心，能夠持續穩定的執行就越來越重要。由於計算機軟硬體都不可避免的會發生故障，一旦服務故障導致系統資料丟失，不僅會使系統檔案、財務賬目、客戶資料、節目檔案等的丟失，而且要恢復正常工作起碼也需要幾小時、幾天甚至更長的時間，這樣節目播出就會陷入癱瘓。因此，如何有效地保護現有資料，使得業務能夠穩定執行就顯得尤為重要。雙機熱備技術就是解決由軟硬體引起的資料安全性降低的有效措施。
1、雙機熱備的概念及實現模式
所謂雙機熱備，就是有兩臺以Active(活動)與Standby(備用)方式存在的伺服器，它們共同使用一個共享的儲存裝置。在同一時間內只有一個伺服器執行，當其中執行的伺服器出現故障無法立即恢復時，另一臺備用伺服器通過心跳診測將備用伺服器啟用，從而最大限度的縮短系統恢復正常工作所需要的時間。
雙機熱備有兩種實現模式，一種是基於共享的儲存裝置的方式(圖1所示)，另一種是純軟體方式(圖2所示)。對於第一種方式來說，由兩臺伺服器和使用共享的儲存裝置組成。工作時，兩臺伺服器將以一個虛擬的IP地址對外提供服務。如果其中一臺伺服器出現故障，另一臺伺服器會根據心跳偵測的情況進行切換和接管服務。由於使用共享的儲存裝置，兩臺伺服器使用的實際上是同樣的資料，並由雙機或叢集軟體統一管理。第二種純軟體的方式，通過映象軟體實現資料在伺服器間的實時複製，如果一臺伺服器出現故障，就能及時切換到另一臺伺服器上。
2、雙機熱備的實現方式
1)商業化的雙機熱備軟體的方式
現在市面上有很多雙機熱備軟體(例如Compaq的Decsafe和IBM的HACMP)都宣稱可以“零”時間切換，其實這是無法做到的。從實際應用的效果上來看，所謂的“零”時間切換隻是相對而言的。一般情況下系統能在1分鐘內進行主備機間的切換就已經比較理想了。另外，由於商業化的雙機備份軟體需要藉助共享盤，硬體方面投資很大。
2)雙機冗餘工作的方式
在該方式下，主備機同時接收資料，由主機對備機的重要資料進行同步。備機一旦接替主機執行，可以迅速進行“零”時間切換。但該方式的缺點是一旦系統軟體出現問題，主機和各機就會同時宕機從而導致系統完全停止工作。
通過對以上兩種雙機熱各方式的比較可以看出，雙機冗餘工作方式還是具有較大的優越性的。
3、雙機冗餘工作方式的具體實施
雙機冗餘工作方式是雙機熱備的最佳方案，但是如何確保資料的同步具有較大的工作量和很高的難度。綜合考慮，我們可以使關鍵的程序採用同步工作的方式，而次要程序則採用重新初始化的方式進行恢復。
如果要在互連的雙機熱備系統中實現“零”時間切換，那麼設計將更加複雜。在這裡我們只考慮在一個具有雙機熱備的伺服器和雙機熱備的`通訊前置機的系統中(圖3所示)通訊前置機有發往伺服器的資訊的情況。伺服器發往前置機的資訊的原理與之類似。
首先，伺服器與前置機間必須互相連線，才能保證當任意一個裝置發生故障時系統能夠“零”時間切換。其次，伺服器與前置機必須充分的利用不同的資訊流。為了保證前置機切換時不發生資料丟失，就需要考慮資訊流(a)和(b)的同步和比較，使得當發生切換後主伺服器知道該從什麼地方繼續執行。這樣，主備前置機必須保持資料的一致性，才能保證資訊流(a)和(b)的同步。當前置機發生切換時，主伺服器可以迅速找出資訊流(b)中切換之前已經處理過的資訊，並繼續處理後續的資訊。當伺服器發生切換時，由於主備伺服器同時接收來自前置機來的資訊，所以系統都將實現“零”時間切換。
4、總結
在一些地方級的廣播電視臺無法承擔商用雙機熱備軟體巨大成本的實際情況下，用一般的計算機組成雙機熱備系統並採用雙機冗餘工作方式是較為可行的方案。同時，考慮不同資料同步所需的代價，對關鍵的資料採用實時同步，對複雜且同步困難的資料採用重新初始化後再恢復的方式是比較理想的。在雙機熱備系統的相互連線中，邏輯上的交叉連線和傳送資料端資料的同步是實現“零”時間切換的關鍵。
參考文獻：
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