依賴于高可用性應用程序的企業(yè)應該采用雙活數(shù)據(jù)中心設計，以確?？煽啃院蛷椥?。而運行高可用性應用程序的企業(yè)都必須回答以下基本問題：當?shù)讓油ㄐ呕A設施不再可靠時，將如何創(chuàng)建具有彈性的應用程序架構(gòu)?

以一家咨詢機構(gòu)與用戶的合作為例，該客戶的主要業(yè)務應用程序具有高可用性需求。其客戶將事務發(fā)送到主要數(shù)據(jù)中心應用服務器，并在收到確認之前緩沖事務。其客戶將其兩個數(shù)據(jù)中心分別配置為主數(shù)據(jù)庫和備份數(shù)據(jù)中心。

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在可靠性方面，客戶每年多次經(jīng)歷與網(wǎng)絡相關的中斷。此外，從主數(shù)據(jù)中心切換到備份數(shù)據(jù)中心的故障轉(zhuǎn)移機制是需要數(shù)小時才能執(zhí)行的一個人工處理過程。因此，在故障轉(zhuǎn)移過程完成之前，需要解決網(wǎng)絡問題。顯然，客戶需要一種更可靠的數(shù)據(jù)中心故障轉(zhuǎn)移機制，使客戶能夠訪問高可用性應用程序。

還有一種選擇是讓網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心高度可靠，其數(shù)據(jù)中心的停機事件將非常罕見。然而，高度可靠的基礎設施的架構(gòu)往往也是脆弱的，并且微小的變化可能導致難以診斷和糾正的宕機和中斷。

彈性應用程序體系結(jié)構(gòu)

為了避免使系統(tǒng)變得脆弱，實現(xiàn)彈性應用程序的更好方法是部署不依賴于單個路徑或功能的雙活數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)。雙活(active-active)這個術語指的是至少運營兩個數(shù)據(jù)中心，其中兩個數(shù)據(jù)中心都可以在任何時間為應用程序服務，因此每個數(shù)據(jù)中心都充當活動應用程序的站點?？蛻艨梢栽谌魏我粋€數(shù)據(jù)中心執(zhí)行事務，每個數(shù)據(jù)中心的設計和操作都比創(chuàng)建單個超級可靠的數(shù)據(jù)中心簡單得多。

請注意，彈性應該內(nèi)置在應用程序中，而不是網(wǎng)絡和IT基礎設施中。這意味著即使網(wǎng)絡或服務器的某部分意外發(fā)生故障，其應用程序仍可繼續(xù)訪問。這種方法的核心是高可用性應用程序體系結(jié)構(gòu)需要包含可靠的數(shù)據(jù)交換。在該體系結(jié)構(gòu)中隱含的是每個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫在執(zhí)行客戶端事務時需要彼此更新。

客戶的應用程序特性非常適合雙活架構(gòu)，其中任何一個數(shù)據(jù)中心都可以執(zhí)行完整事務?？蛻艚灰妆话l(fā)送到更新中央數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)中心應用程序，然后向客戶端點發(fā)送確認。該機制保證了交易的交付。由于高可用性應用程序是內(nèi)部開發(fā)的，因此可以在內(nèi)部進行后續(xù)修改。

用于數(shù)據(jù)傳送的TCP?

傳輸控制協(xié)議(TCP)是為確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸而設計的網(wǎng)絡機制。雖然傳輸控制協(xié)議(TCP)可以重試傳輸丟棄的數(shù)據(jù)包，但是當其中一個端點發(fā)生故障時，它無法保證數(shù)據(jù)傳輸。傳輸控制協(xié)議(TCP)會話在兩個端點的接口之間建立。如果其中一個端點(服務器或其接口)出現(xiàn)故障，傳輸控制協(xié)議(TCP)會話將會終止。

獨角獸公司的經(jīng)驗教訓

例如Facebook、谷歌、微軟、Netflix、亞馬遜等獨角獸公司的IT系統(tǒng)，旨在讓客戶連接到他們的數(shù)據(jù)中心。如果數(shù)據(jù)中心某個部分發(fā)生故障，則嘗試使用該組件的事務將自動分配給IT基礎設施的不同部分。而這些行業(yè)巨頭并不希望他們的基礎設施部分失敗，因此他們在應用程序本身中構(gòu)建更多的彈性。

其他公司的彈性架構(gòu)

如果組織并不是獨角獸公司，那么能做什么?可以向獨角獸公司學習，并修改IT系統(tǒng)，以類似的方式運作。這最適用于內(nèi)部構(gòu)建的高可用性應用程序。

例如，客戶端可以使用具有通過域名系統(tǒng)學習的數(shù)據(jù)中心地址的循環(huán)列表的事務重傳計時器，也就是全局服務器負載平衡?？蛻舳藢⒕彌_事務，直到它收到來自可訪問數(shù)據(jù)中心的確認。數(shù)據(jù)庫同步會將更新分發(fā)到其他實例，因此任何數(shù)據(jù)庫都可以處理這些事務。該架構(gòu)允許組織部署多個應用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這種方法甚至可以擴展到訪問云計算基礎設施中的數(shù)據(jù)庫實例，如Amazon和Microsoft Azure。

采用第三方應用程序(例如電子健康記錄應用程序)更具挑戰(zhàn)性?？梢砸筌浖棠軌蚴褂秒p活數(shù)據(jù)中心進行操作的彈性系統(tǒng)設計。如果仔細檢查應用程序的客戶端，企業(yè)可能會發(fā)現(xiàn)添加能夠監(jiān)視數(shù)據(jù)中心連接的小型軟件模塊的機會。如果連接失敗，則軟件模塊可以自動將應用程序切換到另一個數(shù)據(jù)中心。

另一種選擇是考慮軟件定義的WAN等技術，通過使用來自不同提供商的多個鏈路來增加路徑多樣性。此方法也適用于第三方應用程序。

隨著云計算的廣泛采用，設計系統(tǒng)以使用一個內(nèi)部數(shù)據(jù)中心和一個基于云計算的數(shù)據(jù)中心是很誘人的。

高可用性的應用教訓

企業(yè)網(wǎng)絡的安全還有一些說明如何使IT系統(tǒng)和應用程序具有高可用性的案例。雖然可能需要一些創(chuàng)新來改進組織無法控制的應用程序，但好消息是，有很多技術可以幫助組織提高其應用程序的彈性。