應用和數據庫發展cluster還需要HA軟件嗎？
所謂集羣技術（cluster），也有譯爲羣集，涵蓋了三個技術方向：高可用HA（High Availability）; 負載均衡LB（Load Balance）; 高性能運算HPC（High Performance Computing）。對於商業領域的IT應用主要關心高可用HA和負載均衡LB這兩部分。爲了保證應用的高可用，在操作系統os以上發展出了一些系統級HA軟件。不同的操作系統下有不同的HA軟件，如IBM AIX操作系統下的PowerHA（HACMP），HP-UX下的MC-SG，Linux下的VCS（Veritas Cluster Server）、Rose、Heartbeat等。這其中也有一些跨平臺的HA軟件，如IBM TSA支持多平臺，HACMP 版本5時出過for Linux on POWER的版本（v6後沒有了），MC-SG有for Linux的版本，VCS也有不同平臺的版本。
隨着應用軟件和數據庫軟件的發展，集羣技術（cluster）越來越多地融入到應用軟件和數據庫軟件內部。如oracle RAC, WAS ( Websphere Application Server), Weblogic，Tomcat等都支持cluster技術。這些cluster技術不僅涵蓋了負載均衡LB (Load Balance)技術，同時也提供高可用HA（High Availability）功能。相比之下，傳統的高可用HA系統軟件主要只針對高可用這部分的功能提供支持。如PowerHA（HACMP），MC-SG，VCS等。這些HA軟件雖然在提供主備（primary-backup）功能的同時也提供併發（concurrent）功能，但是其併發功能只是提供併發訪問的存儲管理。在數據一致性方面，仍然需要應用或數據庫軟件來協調併發訪問、避免衝突。也就是說，併發能否實現主要依賴於數據庫或應用軟件的LB功能。那麼現在還需要這些單獨的HA軟件嗎？
首先，我們要看到，數據庫和應用軟件自身包含的cluster功能還是有限制的。主要有兩方面的限制：價格差異和功能完善程度。
所謂價格差異，就是指不同功能不同價格，集羣版的軟件一般都會有更高的價格。以Oracle RAC爲例，其價格要比單機版高出很多。當然，與單機版相比，RAC不僅提供了HA的功能，同時也提供負載均衡LB的功能。但是需要注意，負載均衡的效果並不是很容易調試出來的。這與應用訪問數據的複雜性有很大關係。對於數據庫來說，RAC只是增加了CPU和Memory，對disk IO方面沒有增加。對於系統性能的限制因素主要是disk IO的應用場景，RAC不會有性能提升。另外，由於Oracle在內存中的SGA區內會cache大量的數據以供應用讀寫訪問，RAC下的cache fusion機制就是將多個RAC節點的SGA區協調起來工作，必然需要在RAC的心跳網絡裏傳輸同步數據，這引起了很大的overhead（附加開銷）。因此，如果期望通過RAC多節點併發來提升性能，必然需要對應用進行針對性地優化。而對於本身就比較複雜的應用，如SAP，針對RAC的優化就更加困難。所以，從價格因素和優化方面考慮，單機版Oracle DB + HA軟件仍然是一些應用場景下更適合的解決方案。對於其他支持cluster技術的應用軟件也可以參考如上分析。
所謂功能完善程度，是指應用軟件的cluster功能的適用程度。任何技術都有其侷限性，有些應用軟件雖然在新版本中推出了cluster功能，但是其對HA功能的支持是有限制的，還有待於進一步完善。以Tomcat爲例，雖然Tomcat早在5.0.x版本即推出了集成session集羣功能，但其實現的主要是負載均衡LB方面的功能，而對於高可用HA的支持和配置都有所不同。Tomcat的HA配置需要考慮：Apache是採用http直接代理還是ajp代理? 是否採用sticky session黏性會話? TOMCAT端是否使用memcached session manager實現SESSION的共享存儲和訪問? MSM是否採用sticky方式？等方面。也就是說，實現完全無人工干預的高可用（自動偵測故障，自動切換，自動恢復服務），是有限制的，並且配置困難。
基於以上兩點， HA軟件目前還是有生命力的。
同時我們也應該看到，長久以來HA軟件在應用實踐中也存在一些問題。有些問題甚至嚴重影響了其口碑和市場推廣。以相對來說比較“高大上”的PowerHA（HACMP）爲例，在IBM POWER小型機上配置的比例相當高，基本上用於數據庫的服務器如果數量超過2臺，都會購買。這些年累計的裝機量已經非常大了，技術人員對其評價也是相當高的。但是實際應用效果如何呢？故障發生時，都可以自動切換並恢復服務嗎？切換不成功的例子還是很多的。主要的問題並不是產品本身的問題，而是規劃、實施和運維的問題。
首先，PowerHA可以自動偵測四類故障：網卡故障，網絡故障，節點故障，應用故障。但是，其中應用故障的檢測是需要定製化配置的。IBM爲了方便常用應用的偵測，提供一個單獨的產品smart assist，在PowerHA v6.1以前是需要單獨購買的。而實際在中國基本沒有用戶單獨購買smart assist（用戶當然不懂，但並不僅僅是因爲售前沒有推薦，同時也有實施需要收費的因素）。Smart assist可以幫助HA的實施者方便地配置自動監控oracle，DB2，WAS，SAP，Filenet等常見應用的進程（隨版本不同，支持的範圍也不同，早期版本支持的應用較少）。沒有smart assist，也可以通過人工編制應用監控腳本，並且配置到PowerHA中來實現應用的監控。但這需要了解應用，同時需要負責應用的人員配合。而問題的關鍵是，這是單獨收費項目。代理大多沒有實施能力，而廠家至少要收幾萬實施費。
不僅是上面提到的應用監控方面的實施問題，在基本功能的實施方面有時也不能保證質量。廠家實施收費高，而代理互相壓價惡性競爭，結果往往是免HA實施費。在用戶基本不懂的情況下，免費實施的質量難以保證。雖然IBM也一直在積極培訓代理，並有一整套代理技術認證制度，但對於最終用戶的實施情況實際上沒有監控。
另外，我們知道，與實施同等重要的是運維，而用戶因爲缺乏培訓和英文資料閱讀障礙的問題，經常不能正確維護HA系統。比如常見的添加共享存儲卷LV或共享文件系統FS時，沒有通過HA的DARE動態配置更新機制和C-SPOC單點控制工具來操作。造成共享配置信息在不同HA節點上不一致。一旦需要切換，已經無法正常切換了。
上面談到的這些問題，相信不同HA軟件和不同廠商或多或少都會有，有些更是IT系統建設過程中普遍存在的問題。值得高興的是，這些年來隨着中國IT市場環境的不斷髮展完善，用戶的IT運維團隊越來越成熟，IT人員素質的不斷提高，這些問題已經或者正在得到解決。相信我們IT基礎架構的高可用等技術一定會不斷完善，達到新的高度。
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