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OpenStack Queens HA部署方案 PDF 下载
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主要内容：
1、基础知识
1.1、高可用（HighAvailability，简称 HA）
高可用性是指提供在本地系统单个组件故障情况下，能继续访问应用的能力，无论这
个故障是业务流程、物理设施、IT 软/硬件的故障。最好的可用性，就是你的一台机器宕机
了，但是使用你的服务的用户完全感觉不到。你的机器宕机了，在该机器上运行的服务肯定
得做故障切换（failover），切换有两个维度的成本：RTO（RecoveryTimeObjective）和 RPO
（RecoveryPointObjective）。RTO 是服务恢复的时间，最佳的情况是 0，这意味着服务立即
恢复；最坏是无穷大意味着服务永远恢复不了；RPO 是切换时向前恢复的数据的时间长度，
0 意味着使用同步的数据，大于 0 意味着有数据丢失，比如“RPO=1 天”意味着恢复时使用
一天前的数据，那么一天之内的数据就丢失了。因此，恢复的最佳结果是 RTO=RPO=0，但
是这个太理想，或者要实现的话成本太高，全球估计 Visa 等少数几个公司能实现，或者几
乎实现。
对 HA 来说，往往使用共享存储，这样的话，RPO=0；同时往往使用 Active/Active（双
活集群）HA 模式来使得 RTO 几乎 0，如果使用 Active/Passive 模式的 HA 的话，则需要将
RTO 减少到最小限度。HA 的计算公式是[1-(宕机时间)/（宕机时间+运行时间）]，我们常常
用几个 9 表示可用性：
2 个 9：99%=1%*365=3.65*24 小时/年=87.6 小时/年的宕机时间
4 个 9：99.99%=0.01%*365*24*60=52.56 分钟/年 5 个 9：99.999%=0.001%*365=5.265 分钟/年的宕机时间，也就意味着每次停机时间
在一到两分钟。
11 个 9：几乎就是几年才宕机几分钟。据说 AWSS3 的设计高可用性就是 11 个 9。
1.1.1 服务的分类
HA 将服务分为两类：
有状态服务：后续对服务的请求依赖于之前对服务的请求。
无状态服务：对服务的请求之间没有依赖关系，是完全独立的。
1.1.2HA 的种类
HA 需要使用冗余的服务器组成集群来运行负载，包括应用和服务。这种冗余性也可以
将 HA 分为两类：
Active/PassiveHA：集群只包括两个节点简称主备。在这种配置下，系统采用主和备
用机器来提供服务，系统只在主设备上提供服务。在主设备故障时，备设备上的服
务被启动来替代主设备提供的服务。典型地，可以采用 CRM 软件比如 Pacemaker
来控制主备设备之间的切换，并提供一个虚机 IP 来提供服务。
Active/ActiveHA：集群只包括两个节点时简称双活，包括多节点时成为多主
（Multi-master）。在这种配置下，系统在集群内所有服务器上运行同样的负载。以
数据库为例，对一个实例的更新，会被同步到所有实例上。这种配置下往往采用负
载均衡软件比如 HAProxy 来提供服务的虚拟 IP。
1.1.3 云环境的 HA
云环境包括一个广泛的系统，包括硬件基础设施、IaaS 层、虚机和应用。以 OpenStack
云为例：
云环境的 HA 将包括：
应用的 HA
虚机的 HA
云控制服务的 HA
物理 IT 层：包括网络设备比如交换机和路由器，存储设备等
基础设施，比如电力、空调和防火设施等
本文的重点是讨论 OpenStack 作为 IaaS 的 HA。 1.2、灾难恢复（DisasterRecovery）
几个概念：
灾难（Disaster）是由于人为或自然的原因，造成一个数据中心内的信息系统运行严
重故障或瘫痪，使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受、达到特定的
时间的突发性事件，通常导致信息系统需要切换到备用场地运行。
灾难恢复（DiasterRecovery）是指当灾难破坏生产中心时在不同地点的数据中心内
恢复数据、应用或者业务的能力。
容灾是指，除了生产站点以外，用户另外建立的冗余站点，当灾难发生，生产站点
受到破坏时，冗余站点可以接管用户正常的业务，达到业务不间断的目的。为了达
到更高的可用性，许多用户甚至建立多个冗余站点。
衡 量 容 灾 系 统 有 两 个 主 要 指 标 ： RPO （ RecoveryPointObjective ） 和 RTO
（RecoveryTimeObject），其中 RPO 代表了当灾难发生时允许丢失的数据量，而 RTO
则代表了系统恢复的时间。RPO 与 RTO 越小，系统的可用性就越高，当然用户需要
的投资也越大。
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