【導讀】隨著信息化建設的不斷推進，各個企事業(yè)單位的活動越來越多的依賴于其關鍵的業(yè)務信息系統(tǒng)，這些業(yè)務信息系統(tǒng)對整個機構的運營和發(fā)展起著至關重要的作用，一旦發(fā)生宕機故障或應用停機，將給機構帶來巨大的經(jīng)濟損失?？梢姡瑢δ切┬枰Ｕ闲畔踩吞峁┎婚g斷的信息服務的機構來說，業(yè)務系統(tǒng)的容錯性和不間斷性顯得尤為重要。因此，就需要通過雙機熱備，來避免長時間的服務中斷，保證系統(tǒng)長期、可靠的服務。決定是否使用雙機熱備，正確的方法是要分析一下系統(tǒng)的重要性以及對服務中斷的容忍程度，以此決定是否使用雙機熱備。一般意義上的雙機熱備都會有一個切換過程，這個切換過程可能是一分鐘左右。因此，雙機熱備不是無縫、不中斷的，但它能夠保證在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時，能夠很快恢復正常的服務，業(yè)務不致受到影響。雙機熱備針對的是服務器的故障。數(shù)據(jù)庫雙機熱備有兩種典型的方式，一種是比較標準的，兩臺服務器通過一個共享的存儲設備，并且安裝雙機軟件，實

　　

【正文】 ，確保實現(xiàn)最大正常運行時間，并可隨業(yè)務需求的增長進行擴展。它允許客戶通過添加RAID 1 ADM（高級數(shù)據(jù)鏡像）來保護數(shù)據(jù)。另一個新功能是支持通過移動/刪除LUN進行容量遷移。HP SAAP HP SAAP RAID 6和60SAAP 雙域RAID 1 ADM/RAID 10 ADM高級容量擴展移動/刪除任何單個LUN脫機鏡像拆分 聯(lián)機鏡像拆分(P1)VOD性能優(yōu)化軟件許可密鑰軟件許可密鑰支持的控制器：P21410i、P4P41P411支持的控制器：P22420i、P4P421包括在P822和P721m中 HP Proliant I/O擴展技術HP ProLiant服務器中廣泛使用了串行PCI總線技術――PCI Express，相對于傳統(tǒng)的64位66MHz的PCIX總線而言，其接口傳輸速率達到8倍速――4GB/s，設備傳輸速率達到4倍速2GB/s，從根本上突破了服務器PCIX總線的瓶頸。PCIExpress和PCI不同的是實現(xiàn)了傳輸方式從并行到串行的轉變。PCIExpress是采用點對點的串行連接方式，這個和以前的并行通道大為不同，它允許和每個設備建立獨立的數(shù)據(jù)傳輸通道。不用再向整個系統(tǒng)請求帶寬，這樣也就輕松的到達了其他接口設備可望而不可及的高帶寬。PCIExpress接口根據(jù)總線接口對位寬的要求不同而有所差異，分為PCIExpress 1X、2X、4X、8X、16X甚至32X。由此PCIExpress的接口長短也不同。1X最小，往上側越大。同時PCIExpress不同接口還可以向下兼容其他PCIExpress小接口的的產(chǎn)品。即PCIExpress 4X的設備可以插在PCIExpress 8X或16X上進行工作。PCIExpress的一些關鍵特性：179。 全串行界面179。 支持點對點模式179。 低電壓信號差179。 8b/10b 內(nèi)置時鐘發(fā)生器179。 高帶寬179。 (可升級)179。 通道位寬配置（1，2，4，8，12，16，32）179。 未來可支持用數(shù)據(jù)線及接口聯(lián)接方式PCIExpress主要可以為我們帶來如下的新功能：性能：PCIExpress總線只需要從芯片組中引出很少的引腳，所以使得主板布線難度大大降低（其引線數(shù)目比現(xiàn)在的PCI總線減少大約75％）但是卻具有比現(xiàn)在的PCI高的多的帶寬和傳輸速度，另外在配置的靈活性方面PCIExpress也優(yōu)于PCI。它可以根據(jù)所連接的硬件設備的不同，使用不同頻率的同其聯(lián)系通訊。n 多種連接方式：這是同PCI總線非常不同的地方，PCIExpress總線可以“走出機箱”。也就是說PCIExpress可以如同現(xiàn)在的USB或者Firewire一樣通過計算機上的一定接口同外部采用相應符合PCIExpress標準接口的設備進行連接和通訊。n 點對點總線：相對于PCI這種“總線式”的連接方式，一旦PCI總線有瓶頸現(xiàn)象發(fā)生，將會影響所有連接其上的PCI設備。PCIExpress總線采用了點對點技術，這樣每個PCIExpress設備都是直接同系統(tǒng)芯片進行交流，而不再存在帶寬問題。n 高級功能：PCIExpress可以使用多種不同的信號協(xié)議包括它本身的協(xié)議。它還具有高級電源管理和監(jiān)視功能，這樣所有的PCIExpress設備都會支持熱插拔。在PCIExpress中諸如內(nèi)存糾錯等功能都會成為標準功能。n 跨平臺的兼容性：PCIExpress最大的優(yōu)點之一就是它的跨平臺兼容性?，F(xiàn)在的符合PCI 。采用了點到點的連接技術PCIExpress在每個設備都有自己專用的連接，不需要向共享總線請求帶寬。PCIExpress的目標就是要實現(xiàn)芯片之間的I/O連接、擴展板卡（比如顯卡、聲卡）的連接，甚至還能提供USB 接口、IEEE 1394接口的連接支持。 和 PCIE HP Proliant服務器全面采用了PCIE技術，相對于HP的一致性而言，IBM在2路服務器中采用PCIE技術。，其好處是和現(xiàn)有PCIX設備兼容，但由于支持的廠商較少，目前只有IBM在4路服務器中采用。PCIE技術在Intel和HP等廠商的倡導之下，已經(jīng)成為實際上的產(chǎn)業(yè)標準。從性能來比較， 266相當于PCIE 4， 533和PCIE 8性能相當。HP Proliant升級到新一代G6后，全面升級PCIE 。PCIE 的數(shù)據(jù)傳輸速度與現(xiàn)有的PCIE相比提升了兩倍， ,這樣x16 PCIe 版的數(shù)據(jù)傳輸速度可以達到16GB/s 。PCIE ，可以使用現(xiàn)有的PCIE x16顯卡，但是PCIE ，也就是說新標準只能做到向下兼容，因為接口定義有所改變，并不像USB ！ HP Proliant 多功能網(wǎng)卡技術當前主流的服務器都配置了千兆位以太網(wǎng)(GbE)卡來處理網(wǎng)絡流量。普通的千兆網(wǎng)卡在處理TCP/IP網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包時需要耗用大量系統(tǒng)性能，很可能因此而成為服務器性能的瓶頸。一個約定俗成的規(guī)則是1Gbps的網(wǎng)絡帶寬需要1GHz的處理器容量。即使在多路服務器上，多個千兆位以太網(wǎng)(GbE)卡(NIC)進行數(shù)據(jù)包處理也會大幅降低系統(tǒng)性能。 由于與處理網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包相關的任務要耗費驚人的平臺資源，因此這一問題始終存在。很多數(shù)據(jù)包處理都涉及處理數(shù)據(jù)包標頭和移動數(shù)據(jù)有效負載通過TCP/IP協(xié)議堆棧等。此處理不需要大量計算，但會耗費處理器時間，這是因為處理器進行的內(nèi)存存取和數(shù)據(jù)移動操作會造成延遲。第五代HP Proliant服務器中全面采用了HP多功能網(wǎng)卡技術，多功能網(wǎng)卡技術包括TOE、RDMA和iSCSI等技術，采用多功能網(wǎng)卡，一方面會大大提高網(wǎng)卡的傳輸效率，減少CPU資源占用，提高服務器性能，另一方面，多功能網(wǎng)卡不僅可以作為網(wǎng)卡來使用，也可以作為高性能的iSCSI HBA卡來使用，因此被稱作“多功能”網(wǎng)卡。 TOE技術在網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸過程中，用TCP/IP協(xié)議處理網(wǎng)絡流量要占用大量服務器資源。TOE（TCP Offload Engine: TCP卸載引擎）技術針對這種問題而專門開發(fā)的，用于減輕服務器的壓力的技術。TOE技術能緩解服務器的處理壓力。TOE技術對TCP/IP堆棧進行了軟件擴展，使部分TCP/IP功能調(diào)用從CPU轉移到了網(wǎng)卡上集成的TOE硬件。TOE一般由軟硬兩部分組件構成，將傳統(tǒng)的TIP/IP協(xié)議棧的功能進行延伸，把網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量的處理工作全部轉到網(wǎng)卡上的集成硬件中進行，服務器只承擔TCP/IP控制信息的處理任務。普通服務器網(wǎng)卡通過軟件處理TCP/IP數(shù)據(jù)流，這給系統(tǒng)帶來了龐大開銷。系統(tǒng)開銷最大的三方面是數(shù)據(jù)拷貝、協(xié)議處理和中斷處理。由于應用程序的每次網(wǎng)絡I/O操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包處理量急劇增加，這給服務器的中斷任務帶來了沉重負擔。為了發(fā)出事件通知，又需要激活硬件中斷線，這對服務器來說同樣是個負擔。比如說，典型的64Kbps應用程序向網(wǎng)絡發(fā)送寫數(shù)據(jù)任務時，為了把數(shù)據(jù)分割成一個個以太網(wǎng)包，并且處理發(fā)來的應答信號，系統(tǒng)和普通網(wǎng)卡之間至少會觸發(fā)60次中斷事件，這就帶來了龐大的協(xié)議處理開銷和較高的中斷率。雖然操作系統(tǒng)的某些功能能夠減少中斷次數(shù)，但無法減少服務器到網(wǎng)卡的每次事件處理量。 TOE技術的出現(xiàn)改變了系統(tǒng)處理模式：由每個以太網(wǎng)包觸發(fā)一次事件，改為應用程序的每次網(wǎng)絡I/O操作觸發(fā)一次事件，這就大大減輕了系統(tǒng)的網(wǎng)絡處理負荷。64Kbps的應用程序寫操作成了一次數(shù)據(jù)通路卸載事件，包處理工作則全部交給TOE網(wǎng)卡（TNIC），以此來減輕主機的中斷處理負荷。由于應用程序的每次網(wǎng)絡I/O操作相當于在線路上同時傳輸多個包，因而能夠發(fā)揮最大效率。普通網(wǎng)卡集成了支持硬件校驗和的功能，并對軟件進行了改進，從而減少了發(fā)送數(shù)據(jù)的拷貝量，但無法減少接收數(shù)據(jù)的拷貝量，而這部分拷貝量要占用處理器的大量計算周期。普通網(wǎng)卡的工作過程如下：先把收到的數(shù)據(jù)包緩存到系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)包經(jīng)過處理后，相應數(shù)據(jù)被分配到一個TCP連接。下一步，接收系統(tǒng)再把主動提供的TCP數(shù)據(jù)同相應的應用程序聯(lián)系起來，并將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)緩沖區(qū)拷貝到目標存儲地址。TOE網(wǎng)卡在接收數(shù)據(jù)時，在網(wǎng)卡內(nèi)進行協(xié)議處理，因此，它不必將數(shù)據(jù)復制到服務器緩沖區(qū)，而是直接復制到應用程序的緩沖區(qū)，這種“零拷貝”方式避免了網(wǎng)卡和服務器間的不必要的數(shù)據(jù)往復拷貝。 RDMA技術RDMA（Remote Direct Memory Access）技術全名是“遠程直接數(shù)據(jù)存取”。RDMA是一種網(wǎng)卡技術，RDMA是指在通過網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡直接寫入服務器的一塊存儲區(qū)域，在這個過程中不需占用太多的服務器的處理能力。通過最小化處理過程的開銷和帶寬的需求，RDMA減少了延遲時間。普通網(wǎng)卡集成了支持硬件校驗和的功能，并對軟件進行了改進，從而減少了發(fā)送數(shù)據(jù)的拷貝量，但無法減少接收數(shù)據(jù)的拷貝量，而這部分拷貝量要占用處理器的大量計算周期。普通網(wǎng)卡的工作過程如下：先把收到的數(shù)據(jù)包緩存到系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)包經(jīng)過處理后，相應數(shù)據(jù)被分配到一個TCP連接。下一步，接收系統(tǒng)再把主動提供的TCP數(shù)據(jù)同相應的應用程序聯(lián)系起來，并將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)緩沖區(qū)拷貝到目標存儲地址。以太網(wǎng)已能滿足高性能應用對網(wǎng)絡吞吐率的要求，具備高吞吐率和成本優(yōu)勢，以太網(wǎng)技術要跟高性能網(wǎng)絡應用掛鉤，主要解決的問題是應用吞吐率。通常情況下，系統(tǒng)持續(xù)在主機CPU中處理以太網(wǎng)通信需要占用CPU資源。CPU速率會制約網(wǎng)絡數(shù)據(jù)率；持續(xù)處理這類通信會導致CPU性能降級；對多端口千兆位或單端口10千兆位以太網(wǎng)，這類問題會變得更為嚴重。制約網(wǎng)絡速率的因素主要在兩方面：應用通信強度和主機CPU在內(nèi)核與應用存儲器間處理數(shù)據(jù)的效率。要達到特定的性能級別，需要追加主機CPU資源，配置高效的軟件并增強系統(tǒng)負荷管理。傳統(tǒng)的TCP/IP技術在處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中需要占用大量的服務器資源。這樣以太網(wǎng)的低投入、低運營成本優(yōu)勢就難以體現(xiàn)。為充分發(fā)揮萬兆位以太網(wǎng)的性能優(yōu)勢，必須解決應用性能問題。系統(tǒng)不能以軟件方式持續(xù)處理以太網(wǎng)通信；主機CPU資源必須釋放專注于應用處理。解決這類問題的關鍵，是要消除主機CPU中不必要的頻繁數(shù)據(jù)傳輸，減少系統(tǒng)間的信息延遲?？偟膩碚f，需要從協(xié)議、軟件和硬件三方面入手。如下圖所示，RDMA是通過網(wǎng)絡把資料直接傳入計算機的存儲區(qū)，將數(shù)據(jù)從一個系統(tǒng)快速移動到遠程系統(tǒng)存儲器中，而不對操作系統(tǒng)造成任何影響，這樣就不需要用到多少計算機的處理功能。它消除了外部存儲器復制和文本交換操作，因而能騰出總線空間和CPU周期用于改進應用系統(tǒng)性能。目前通用的做法需由系統(tǒng)先對傳入的信息進行分析，然后再存儲到正確的區(qū)域。CPU驅動具有RDMA功能的網(wǎng)卡內(nèi)存應用程序緩沖區(qū)CPU驅動具有RDMA功能的網(wǎng)卡內(nèi)存應用程序緩沖區(qū)服務器A服務器B以太網(wǎng)當一個應用執(zhí)行RDMA讀或寫請求時，不執(zhí)行任何數(shù)據(jù)復制。在不需要任何內(nèi)核內(nèi)存參與的條件下，RDMA請求從運行在用戶空間中的應用中發(fā)送到本地NIC（網(wǎng)卡），然后經(jīng)過網(wǎng)絡傳送到遠程NIC。請求完成既可以完全在用戶空間中處理(通過輪詢用戶級完成排列)，或者在應用一直睡眠到請求完成時的情況下通過內(nèi)核內(nèi)存處理。RDMA操作使應用可以從一個遠程應用的內(nèi)存中讀數(shù)據(jù)或向這個內(nèi)存寫數(shù)據(jù)。用于操作的遠程虛擬內(nèi)存地址包含在RDMA信息中。遠程應用除了為其本地NIC注冊相關內(nèi)存緩沖區(qū)外，不需要做其他任何事情。遠程節(jié)點中的CPU完全不參與輸入的RDMA操作，這些對CPU沒有任何負擔。RDMA讓計算機可以直接存取其它計算機的內(nèi)存，而不需要經(jīng)過處理器耗時的傳輸，因為通常這樣的數(shù)據(jù)要求還要經(jīng)過操作系統(tǒng)及其他軟件層。內(nèi)存瓶頸隨著連接速度超過服務器的處理能力和內(nèi)存帶寬而變得更加嚴重。 遠程直接內(nèi)存存取(RDMA)使一臺計算機可以直接將信息傳送到另一臺計算機內(nèi)存中。這項技術通過減少對帶寬和處理器開銷的需要降低了時延。這種效果是通過在NIC的硬件中部署一項可靠的傳輸協(xié)議以及支持零復制網(wǎng)絡技術和內(nèi)核內(nèi)存旁路實現(xiàn)的。零復制網(wǎng)絡技術使NIC可以直接與應用內(nèi)存相互傳輸數(shù)據(jù)，從而消除了在應用內(nèi)存與內(nèi)核內(nèi)存之間復制數(shù)據(jù)的需要。內(nèi)核內(nèi)存旁路使應用無需執(zhí)行內(nèi)核內(nèi)存調(diào)用就可向NIC發(fā)送命令。在不需要任何內(nèi)核內(nèi)存參與的條件下，RDMA請求從用戶空間發(fā)送到本地NIC并通過網(wǎng)絡發(fā)送給遠程NIC，這就減少了在處理網(wǎng)絡傳輸流時內(nèi)核內(nèi)存空間與用戶空間之間環(huán)境切換的次數(shù)。RDMA比現(xiàn)行的方法快速。使用目前普遍使用的網(wǎng)絡通過來RDMA連結計算機與存儲系統(tǒng)，硬件連接速度加快會把眾多低價位的服務器集結成效能更強大的數(shù)據(jù)庫，而不必購置昂貴的機器。對很注重占地空間和功耗的系統(tǒng)而言，就千兆位以太網(wǎng)滿載傳輸這一任務而言，RNIC所需功耗僅為相應網(wǎng)卡和微處理器的一小部分。 RDMA通過在網(wǎng)卡上將可靠傳輸協(xié)議固化于硬件，以及支持繞過內(nèi)核的零拷貝網(wǎng)絡這兩種途徑來達到這一目標。繞過內(nèi)核使應用程序不必執(zhí)行內(nèi)核調(diào)用就可以向網(wǎng)卡發(fā)出命令。當一個應用程序執(zhí)行RDMA讀/寫請求時，系統(tǒng)并不執(zhí)行數(shù)據(jù)拷貝動作。這就減少了處理網(wǎng)絡通信時在內(nèi)核空間和用戶空間上下文切換的次數(shù)。RDMA請求的完成，或者完全在用戶空間中進行，或者在應用程序希望進入睡眠直到完成信號出現(xiàn)的情況下通過內(nèi)核進行。RDMA操作用于讀寫操作的遠程虛擬內(nèi)存地址含在RDMA消息中傳送，遠程應用程序要做的只是在其本地網(wǎng)卡中注冊相應的內(nèi)存緩沖區(qū)。遠程節(jié)點的CPU在整個RDMA操作中并不提供服務，因此沒有帶來任何負載。通過類型值（鍵值）的使用，一個應用程序能夠在遠程應用程序對它進行隨機訪問的情況下保護它的內(nèi)存。發(fā)布RDMA操作的應用程序必須為它試圖訪問的遠程內(nèi)存指定正確的類型值，遠程應用程序在本地網(wǎng)卡中注冊內(nèi)存時獲得這個類型值。發(fā)布RDMA的應用程序也必須確定遠程內(nèi)存地址和該內(nèi)存區(qū)域的類型值。遠程應用程序會將相關信息通知給發(fā)布RDMA的應用程序，這些信息包括起始虛擬地址、內(nèi)存大小和該內(nèi)存區(qū)域的類型值。在發(fā)布RDMA的應用程序能夠對該內(nèi)存區(qū)域進行RDMA操作之前，遠程應用程序應將這些信息通過發(fā)送操作傳送給發(fā)布RDMA的應用程序。啟動輸入輸出系統(tǒng)目標輸入輸出系