杜超華

視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的平臺服務(wù)器VM 處于核心地位，一旦平臺服務(wù)器不可訪問，用戶就無法通過集中方式使用所有的前端監(jiān)控設(shè)備。我們可以對平臺服務(wù)器采用雙機技術(shù)，保障其可靠性，但是，一旦平臺服務(wù)器所屬的中心機房出現(xiàn)災(zāi)難性事件，所用用戶將無法正常使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

通常建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時會涉及到主要技術(shù)包括：

■遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)
遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)是在主數(shù)據(jù)中心和備援中心之間的數(shù)據(jù)備份時用到，是容災(zāi)備份的核心技術(shù)，同時也是保持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步和實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)。

■快照技術(shù)
遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)往往同快照技術(shù)結(jié)合起來實現(xiàn)遠(yuǎn)程備份，即通過鏡像把數(shù)據(jù)備份到遠(yuǎn)程存儲系統(tǒng)中，再用快照技術(shù)把遠(yuǎn)程存儲系統(tǒng)中的信息備份到遠(yuǎn)程的磁帶庫、光盤庫中。

■互連技術(shù)
當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時，由備援?dāng)?shù)據(jù)中心替代主數(shù)據(jù)中心保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性。

■虛擬存儲
在有些容災(zāi)方案產(chǎn)品中，還采取了虛擬存儲技術(shù)，它將幾個IDE 或SCSI 驅(qū)動器等不同的存儲設(shè)備串聯(lián)為一個存儲池。存儲集群的整個存儲容量可以分為多個邏輯卷，并作為虛擬分區(qū)進行管理。存儲由此成為一種功能而非物理屬性，而這正是基于服務(wù)器的存儲結(jié)構(gòu)存在的主要限制。

而具體到對視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，我們需要做到對VM核心的數(shù)據(jù)庫進行實時遠(yuǎn)程備份，同時遠(yuǎn)端的備份節(jié)點能替代故障站點提供相同的服務(wù)，而用戶不需要做任何改變。也即上面的遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)和互聯(lián)技術(shù)。

由于不需要對服務(wù)器進行全盤數(shù)據(jù)備份，只需要對數(shù)據(jù)庫進行遠(yuǎn)程備份，宇視科技可以做到對N 個站點共享一臺遠(yuǎn)端備份服務(wù)器，替用戶節(jié)省成本。同時，宇視科技使用浮動IP 對用戶提供VM 服務(wù)，當(dāng)提供服務(wù)的節(jié)點出現(xiàn)故障后，相同的浮動IP 能漂移到備份節(jié)點上提供服務(wù)，用戶仍然通過原有的IP 地址訪問視頻監(jiān)控系統(tǒng)。由于備份浮動IP 與主節(jié)點同網(wǎng)段，可以漂移到跨三層的備節(jié)點上提供服務(wù)。

宇視科技通過在VM 上集成開源組件PACEMAKER、COROSYNC、DRBD，同時結(jié)合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特定功能，實現(xiàn)上述遠(yuǎn)程鏡像和互聯(lián)功能。DRBD 是一個用軟件實現(xiàn)的、無共享的、服務(wù)器之間鏡像塊設(shè)備內(nèi)容的存儲復(fù)制解決方案。簡單來說就是兩臺機器分別拿出一部分空間給DRBD 管理，兩臺機器會被區(qū)分為主機和備機，主機上的修改會被DRBD自動同步到備機上的相同位置，這樣一來，我們在業(yè)務(wù)中做的修改會被自動備份到備機上，主機故障時，備機上的數(shù)據(jù)也是實時正確的，能提供正常的服務(wù)。DRBD 可以理解為一個跨網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的RAID1。備機上提供N 個DRBD 分區(qū)與N 個主節(jié)點的對應(yīng)分區(qū)進行數(shù)據(jù)庫的實時鏡像備份。

Corosync：可以實現(xiàn)心跳信息傳輸?shù)墓δ埽趥鬟f信息的時候可以通過一個簡單的配置文件來定義信息傳遞的成員，整個N+1 服務(wù)器的集群通過Corosync 來檢測服務(wù)節(jié)點是否在線。

Pacemaker：Pacemaker 是一個集群資源管理者。它用資源級別的監(jiān)測和恢復(fù)來保證集群服務(wù)的最大可用性。在Pacemaker“眼中”，DRBD 也是它的一種資源，而且是一種特殊的，有主從之分的資源。VM 服務(wù)如何啟動、如何停止、檢測狀態(tài)都是pacemaker 配置的。目前主要用到的資源包括：浮動IP、數(shù)據(jù)庫、第三方IP、文件系統(tǒng)、DRBD。Pacemaker 通過一系列規(guī)則控制這些資源在對應(yīng)的服務(wù)器上啟動并提供服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)上主要用到與備機相連設(shè)備的利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)特性，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實時檢測浮動IP 的連通性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)主節(jié)點故障，浮動IP 資源漂移到備機時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將浮動IP 的主機路由引入動態(tài)路由并發(fā)布全網(wǎng)。

具體方案如下，用戶對任意站點的配置信息和數(shù)據(jù)庫修改通過DRBD 技術(shù)實時同步到遠(yuǎn)端備份站點，當(dāng)備份軟件系統(tǒng)檢測到某個服務(wù)器節(jié)點異常斷網(wǎng)或者進程異常后，將對應(yīng)故障主節(jié)點的浮動IP 漂移到備用節(jié)點，由跨三層的備用服務(wù)器接管故障服務(wù)器的VM 功能，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實時探測到浮動IP 漂移后，在路由協(xié)議中引入浮動IP 的主機路由，并發(fā)布全網(wǎng)，使全網(wǎng)的用戶能正常的訪問到備用服務(wù)器提供的服務(wù)。當(dāng)主機排除故障，正常啟動后，備份軟件能將浮動IP 和業(yè)務(wù)功能切換回主節(jié)點，并通過與備機相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備撤銷此前發(fā)布的主機路由，使全網(wǎng)的用戶能正常的訪問到主節(jié)點提供的服務(wù)。

主備機進行切換的條件如下：

■當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常，但主機檢測到關(guān)鍵進程出現(xiàn)Stop的時候，主機會先停止運行的服務(wù)，隨后在當(dāng)前節(jié)點嘗試重啟，重啟成功繼續(xù)在當(dāng)前運行，如果重啟失敗，會通知備機，備機上浮動IP 生效，進程服務(wù)開啟，此時主從機完成了變換。

■主備機心跳保活失敗（如斷電、宕機），備機會使得浮動IP生效，開啟進程服務(wù)，接替主機，心跳保活由Corosync負(fù)責(zé)。

由于此方案需要我司平臺服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)特性功能配合使用，所以對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的型號有一定的要求。目前N+1異地容災(zāi)方案支持的軟件組合包括（各個服務(wù)器必須一致）：
■VM（含數(shù)據(jù)庫）+DM（含BM）
■VM（含數(shù)據(jù)庫）