A. 在單片機的串口通信中,雙機通信與單機通信有什麼不同
在單片機的串口通信中,有雙機通信,卻沒有單機通信,你給自己打電話怎麼打?要通信,至少要有兩個單片機。兩個單片機互相通信叫雙機通信。另一種應該是多機通信,在多機通信模式下,通常是一個主機發送,多個從機接收。就好比,一個老師在講課/發送,很多的學生在聽課/接收,學生也想發送/發言答題,一是老師提問學生,二是學生舉手經老師允許才可發言。
B. 雙機熱備系統的單機容錯
主流應用的伺服器容錯技術有三類,它們分別是:伺服器群集技術、雙機熱備份技術和單機容錯技術。它們各自所對應的容錯級別是從低到高的,也就是說伺服器群集技術容錯級別最低,而單機容錯技術級別最高。由此可知它們各自應用的行業容錯級別需求也是從低到高的。本文主要介紹後兩種容錯技術,先來看一下雙機熱備份容錯技術。 雙機熱備份技術是一種軟硬體結合的較高容錯應用方案。該方案是由兩台伺服器系統和一個外接共享磁碟陣列櫃(也可沒有,而是在各自的伺服器中採取RAID卡)及相應的雙機熱備份軟體組成。
在這個容錯方案中,操作系統和應用程序安裝在兩台伺服器的本地系統盤上,整個網路系統的數據是通過磁碟陣列集中管理和數據備份的。數據集中管理是通過雙機熱備份系統,將所有站點的數據直接從中央存儲設備讀取和存儲,並由專業人員進行管理,極大地保護了數據的安全性和保密性。用戶的數據存放在外接共享磁碟陣列中,在一台伺服器出現故障時,備機主動替代主機工作,保證網路服務不間斷。
雙機熱備份系統採用「心跳」方法保證主系統與備用系統的聯系。所謂「心跳」,指的是主從系統之間相互按照一定的時間間隔發送通訊信號,表明各自系統當前的運行狀態。一旦「心跳」信號表明主機系統發生故障,或者備用系統無法收到主機系統的「心跳」 信號,則系統的高可用性管理軟體認為主機系統發生故障,主機停止工作,並將系統資源轉移到備用系統上,備用系統將替代主機發揮作用,以保證網路服務運行不間斷。
雙機熱備份方案中,根據兩台伺服器的工作方式可以有三種不同的工作模式,即:雙機熱備模式、雙機互備模式和雙機雙工模式。下面分別予以簡單介紹。
雙機熱備模式即通常所說的active/standby 方式,active伺服器處於工作狀態;而standby 伺服器處於監控准備狀態,伺服器數據包括資料庫數據同時往兩台或多台伺服器寫入(通常各伺服器採用RAID磁碟陣列卡),保證數據的即時同步。當 active伺服器出現故障的時候,通過軟體診測或手工方式將standby機器激活,保證應用在短時間內完全恢復正常使用。典型應用在證券資金伺服器或行情伺服器,這是採用較多的一種模式,但由於另外一台伺服器長期處於後備的狀態,從計算資源方面考量,就存在一定的浪費。 從上面的分析我們知道,雙機熱備份技術所採用的是兩台配置完全一樣的伺服器系統,其實伺服器群集方案中的容錯技術也是一種多伺服器容錯技術。而本節所要介紹的單機容錯技術則是在一台伺服器實現高性能容錯的,它的容錯能力要遠比伺服器群集和雙機熱備份中容錯能力要高,所以更加適合那些如證券、電信、金融、醫療等對容錯能力特別苛刻的行業。
以往的集群系統在出現故障的情況下,需要中斷伺服器的運行,然後用一定的時間切換至備用的伺服器上面進行運行,才能進行維修和恢復,這其中所付出的成本和帶來的損失是用戶最不願意看到的。具有容錯技術的容錯伺服器,最大的優勢就在於它能夠自動分離故障模塊,在不中斷運行的情況下,進行模塊調換,對損壞的部件進行維護,並且在一切物理故障消除後,系統會自動重新同步運行,從而有效的解決了客戶的後顧之憂。正因如此,具有容錯技術的容錯伺服器,正在沖擊前幾年興起的雙機熱備份和集群技術,越來越被人們所關注。同時,更為難得的是它可以在採用符合工業標准部件的伺服器中實現(IA架構伺服器),極具競爭力的成本優勢,更使得容錯伺服器令人刮目相看。
容錯伺服器是通過CPU時鍾鎖頻,通過對系統中所有硬體的備份,包括CPU、內存和I/O匯流排等的冗餘備份;通過系統內所有冗餘部件的同步運行,實現真正意義上的容錯。系統任何部件的故障都不會造成系統停頓和數據丟失。很多容錯系統是基於IA架構的伺服器,與 Windows 2000完全兼容,實現以前只有在RISC系統上才能實現的容錯。這種容錯技術在IA伺服器上的實現,將IA伺服器的可靠性提高到了99.999%,同時伺服器的運行是不間斷的。
雙機熱備份和容錯伺服器的定位稍微有些不同,這是由兩者實現的可用性差別決定的。雙機熱備份一般可以實現99.9%的可用性,容錯伺服器卻可以實現 99.999%的可用性。這樣,雙機熱備份大多應用在業務連續性不是很嚴格的行業,比如說公安系統、部隊系統或者個別的製造企業,這些行業的應用允許數據有一小段時間的中斷。而如電信、金融、證券和醫療等要求高的行業則是容錯伺服器的天下。還要注意的一點是雙機熱備份與伺服器群集並不一樣,雙機熱備份通常要求兩對路伺服器的配置完全一樣,而伺服器群集則沒有這方面的嚴格要求,這也是許多讀者容易混淆的。
另外,雙機熱備份方式由於需要至少2台伺服器,導致在軟體采購(操作系統、中間件、雙機備份軟體等)、軟體維護升級、系統硬體升級都需要比單機容錯方式多1倍的額外投入,而且在雙機備份軟體出現故障後,其維修的難度較高,對客戶會帶來較大困難。因此雖然單機容錯伺服器的硬體成本高於雙機備份方式的硬體投入,而其總成本(TCO)卻遠遠低於雙機備份方式的成本。但是就其靈活配置方面,雙機熱備份方案更具優勢,許多熱備份方案都是由一些系統集成商組合不同廠家伺服器產品進行的,可以滿足不同客戶需求。但總體來說,容錯伺服器是未來發展的趨勢。