Windows下用VIP实现高可用.pdf

责任编辑章继刚Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理Windows下用VIP实现高可用石家庄铁道大学电气与电子工程学院王惟一编者按：通过命令方式配置VIP，并以自定义服务的方式完成服务器状态监测和主备切换，实现了高可用目的，取得了一定的应用效果。为了缩短因设备维护或系统崩溃导致业务停机的时间，一般采用双机热备的方式来实现业务的高可用。所谓双机热备，就是将业务应用同时部署到两台服务器上，平常只有一台服务器对外提供服务，称之为主服务器，另一台服务器备用，称之为备用服务器。一旦主服务器出现故障，备用服务器将替代主服务器对外提供服务。之所以称之为热备，指备用服务器和主服务器都不停机的情况下，在备用服务器上用同步工具在线备份主服务器数据。当主服务器岩机后，备用服务器能顶替主服务器运行，或主服务器恢复后，能在不停机情况下同步备用服【上接第7 4页】配置第2 个VAP模板名称为huawei-vap-visitor，设置转发方式为直接转发，设置无线业务VLAN为10 2，并绑定安全模板security2和SSID模板ssid2。在逻辑上存在2 个VAP模板，并不是一个模板对应一个AP，而是在每个AP上都可以接入这2 个模板，分别可以接入teacher组和student组。（5）绑定2 个VAP模板到AP组，并分别设定WLAN的编号为1、2，radio0为2.4GHz频段，radio1为5 GHz频段。务器数据，以便业务能切回主服务器。这里不谈备份技术，只谈在高可用技术中，用于业务切换的虚拟IP技术。在Linux平台下，可以用Keepalived等软件工具来配置VIP，并对服务器运行状态进行监测以及主备切换。Windows平台下很难找到这样的软件工具。为了实现高可用，笔者尝试用命令方式配置VIP，并以自定义服务的方式完成服务器状态监测和主备切换，取得了一定的应用效果。虚拟IP原理众所周知，每台联网的设备都需要为其配置IP5.连接与测试配置s5700的loop0接口，地址为2 0 2.9 6.68.1，模拟Internet访问。如图1,STA1、S T A 2 分别接入5GHz与2.4GHz频段，STA1需要密码，STA2不需要密码。用命令ipconfig查看STA的网络地址参数，分别获得了10.0.101.0/24网段与10.0.10 2.0/2 4网段的IP地址，并可Ping通10.0.10 1.1网关。配置成功后，2 个AP周围会产生信号覆盖区域，AP与STA之间也会产生无线连接信号。内圈深色的代表5GHz信道覆盖，外圈蓝色的代表2.4GHz信道覆盖。N投稿信箱 2023.875Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理/责任编辑章继刚eb服务器（主）192.168.0.1用户访间eb服务器（备）192.168.0.2图1VIP高可用原理地址才能正常通信。在OSI参考模型中，IP地址工作在网络层（OSI第三层），数据包到了数据链路层（OSI第二层），却是通过MAC地址（物理地址）传输的。也就是说，当网络层数据包传到数据链路层后，由地址解析协议（ARP）负责将IP地址解析为MAC地址。在ARP表中，IP地址和MAC地址并不是一一对应的。每台设备（含路由器）设有一个ARP高速缓存，存放的是IP地址与MAC硬件地址的映射表，这个映射表就是ARP表。ARP表允许一个MAC地址可以对应多个IP地址，但不允许一个IP地址对应多个MAC地址。由此可见，一块网络适配器，虽然只有一个MAC地址，但可以为其配置多个IP地址，除真实的IP地址外，其他IP地址也都可以称为虚拟IP地址。无论是真实IP还是虚拟IP，到了数据链路层，都会被ARP解析为MAC地址。因此，无论是真实IP，还是虚拟IP，都可以对外进行通信。VIP高可用原理以Web服务器为例，为实现Web服务的高可用，可以配置两台Web服务器。一台用做主服务器（设IP为19 2.16 8.0.1)，另一台用做备用服务器（设IP为19 2.16 8.0.2)。在两台服务器上添加相同的虚拟IP（设IP为19 2.16 8.0.9 9)，使用虚拟IP（19 2.16 8.0.9 9）对外提供服务。当用户使用虚拟IP（19 2.16 8.0.9 9）访问业务时，访问的开始数据服务器192.168,0.3服务初始化网关通？通添加VIP主服务器？不是主服务器通？通删除VIP图2 VIP高可用服务脚本可能是主服务器，也可能是备用服务器。这就需要一种机制，确保在正常情况下，用户访问虚拟IP(192.168.0.99）时，访问的是主服务器。只有主服务器发生故障后，才切换到备用服务器上。当主服务器修复后，还需要从备用服务器切换回主服务器(如图1)。Windows下VIP高可用服务模型VIP添加方法并不难。无论是在Windows操作系统中，还是在Linux操作系统中，都可以配置多个IP地址。例如，在Windows系统中，配置TCP/IP地址时，单击“高级”按钮，出现高级TCP/IP设置”对话框后，再单击“添加按钮，添加新的IP地址即可。也可以进入命令提示符，使用命令netsh interface ip add address添加IP地址。新添加的IP地址就是VIP。如果将主服务器和备用服务器都添加相同的VIP（如前面的19 2.16 8.0.9 9)，势必会引起IP地址不通不通添加VIP删除VIP 2023.8投稿信箱责任编辑章继刚Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理gecho onset svcname-virtuallPServiceset appdiras-dpeset appbin-wscriptset apparas-sappdirsivips.Jsset svcbin-tiappdirisrvany.exeset regpathHKEY_LOCAL_MACHINEISYSTEnCurrentControLSet1Services)tisycnamel)Parametersreg.exe add%regpath%/v Appoirectory/t REG_Sz/d%appdir51-/freg.exeacd%regpaths/vApplicatfon/tREG_sz/d-kappbing/freg.exe add%regpath%/v Apparameters/t RE_SZ/d sapparant/fsc.exe create Nsvcnames bfnPath%svcbing”Displayiame=主备vIP服务 start=autosc.exedescription%svcnames“主通viP服务-sc.exe start ssvcnanes图3 服务安装批处理程序intall.bat完整代码冲突。因此，Windows下要用VIP来实现高可用，还需要解决两个问题。一是需要判定主服务器是否出现故障，二是需要动态添加或删除VIP。也就是说，正常情况下，只有主服务器才可以添加VIP。只有在主服务器出现故障后，才在备用伺服器上添加VIP。一旦主服务器恢复正常，还要删除备用伺服器上的VIP，重新在主服务器上添加VIP。上述两个问题都可以使用Windows自带的命令解决。用命令“Ping可以检查服务器运行状态，以判定主服务器是否出现故障。用命令netshinterfaceip可以添加或删除IP地址，以实现VIP的动态管理。用MicrosoftWindowsResourceKits工具集中的小程序srvany.exe”将上述命令形成的脚本注册为服务，从而实现服务器状态监测和主备切换（如图2）。VIP高可用服务脚本具体执行步骤如下。第1步，VIP服务初始化。如创建wscript.shell 对象等。第2 步，使用Ping命令Ping网关。如果Ping不通，说明当前服务器存在故障，需要删除VIP,避免当前服务器恢复正常后影响VIP通信。如果能Ping通，进入第3 步。第3 步，使用ipconfig命令获取当前服务器IP信息。根据IP信息判定当前服务器是否是主服务r gateway=*192.168.8.254*;armaster1P=192.168.8.1;var adapterNanearVirtual1P:-102.168.0.99;var netrask=*255.255.255.0*;(fumction()tvar ws new Actfvexobject(wscript.shell);function starto)(function stop()0)shile(true)(if(cping(gatemay)(J else if(ishaster()(deletevIP();addvIP();J else(if(ping(masterIP)(deletevIP();JelseadVIP();functioe 1slastero)(.faret ws.Run(*cmd/c fpconfig I findstr*+masterP,e,true);return ret=s B;functfon ping(1p)(ret.ws.Run(cd/c ping*if(ret o)(returnfalse;return true;function addVIP()(if(s,Run(cnd,0,true)0)fstart(o);functfon deletevIP()(rarcndd+=+if(us.Run(cmd,0,true)0)($top(O);0);器。如果是主服务器，添加VIP。如果不是，进入第4步。第4步，使用Ping命令Ping主服务器。如果能Ping通，说明主服务器正常，删除VIP，以免和主服务器的VIP相同，导致IP地址冲突。如果不能Ping通，说明主服务器存在故障，添加VIP，代替主服务器对外提供服务。说明：在上述服务模型中，应该先判断当前服务器是否存在VIP。如果存在才有删除操作，不存在才有添加操作。之所以不用判断，是因为如果使“本地连换；cnd/c netsh finterface fp add address*;adapterkane;virtualIP;task;cnd/c netsh fnterface fp delete address;adapterane;+virtualIP;图4VIP服务完整脚本1p-n.5*w 3 I findstr TL,o,true);投稿信箱 2023.877Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理/责任编辑章继刚pinevip结果，txt-记事本文件）编罐（）格式(）正在Ping,192.168.90.99具有来192.168.0.99192.168.0.99192.168.0.99来来来来192.168.0.99192.168.0.99192.168.0.99来192.168.0.99来192.168.0.99来来192.168.0.99三192.168.0.99来三192.168.0.99米米192.168.0.99192.168.0.99来192.168.0.99来192.168.0.99192.168.0.99来来来三192.168.0.99192.168.0.99192.168.0.99192.168.0.99超时。米米自自三192.168.0.254，的复192.168.0.99192.168.0.99192.168.0.99来自自自192.168.0.99192.168.0.99192.168.0.99来自192.168.0.99用命令netshinterfaceipaddaddress”添加VIP，即便已存在VIP，也只是出现报错信息，不会出现异常。同样，使用命令netsh interface ipaddaddress删除VIP，即便没有VIP，也只是出现报错信息，不会出现异常。VIP高可用