[科普中國]-可用狀態(tài)

簡介

傳輸設備分為可用和不可用狀態(tài)，模型最開始時或設備正常工作時，設備為可用狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)設備故障，則要停止設備的使用，使設備變?yōu)椴豢捎脿顟B(tài)；不可用狀態(tài)即元件或系統(tǒng)出現(xiàn)故障或在維修期間不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。當故障設備維修完成以后，又要將其恢復可用狀態(tài)。啟動模塊和激活模塊可以實現(xiàn)將設備的狀態(tài)由不可用變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。

通信鏈路可用狀態(tài)即通信雙方使用通信信道能正常傳輸通信信息。在通信信道中，不只兩個用戶進行通信，而是有很多用戶進行通信，通信信息要想被對方正常收到，通信鏈路必須是可用的。如果信道是不可用的，那么發(fā)送的信息是不可能到達通信對方。這里可用是指通信信道空閑且已經(jīng)獲得發(fā)送信息的控制權且通信設備正常運行。這里不可用的原因也有多種，如已經(jīng)有用戶正在使用；通信中設備出現(xiàn)了故障等。

管理對象的運行狀態(tài)配置管理必須按照一定的對象模型對管理對象進行管理，比如一個特定的對象可以處于哪幾個狀態(tài)，在什么條件下進入哪個狀態(tài)，進入某個狀態(tài)時要發(fā)出哪些信息等。OSI的配置管理按照ISO 10164—2標準文本的規(guī)定來定義管理對象。

在OSI網(wǎng)絡管理標準文本中定義了4個運行狀態(tài)，在這些狀態(tài)下它們考慮的是是否接受用戶的服務請求。它們是：

(1)可用：處于這個狀態(tài)的管理對象(網(wǎng)絡資源)目前并未使用，但可以使用，是可用的。

(2)不可用：處于這個狀態(tài)的對象(資源)是不可用的，或者它是依賴于另一個對象，而那個對象是不可用的。

(3)在用：處于這個狀態(tài)的資源是可用的，而且還有空閑容量或能力接受其他對象的服務請求。

(4)忙：處于這個狀態(tài)的資源是可用的，但已經(jīng)沒有空閑容量或能力接受其他對象的服務請求。

這4個狀態(tài)的關系、它們之間允許的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和激勵條件等。但并不是所有管理對象都有這4個狀態(tài)。一!些資源允許用戶無限制地使用，即不可能處于“忙”狀態(tài)，例如一個競爭使用的廣播信道，任何用戶都可隨時訪問，沒有限制，只是訪問者過多以后沖突率太高而已。1

主、備服務器的可用狀態(tài)的確定雙機熱備是常用的提高系統(tǒng)服務可用性方法之一。比較經(jīng)典的雙機熱備協(xié)議有VRRP和HSRP，很多廠商和開源組織也針對其平臺產(chǎn)品推出相應的雙機熱備方案，比如Linux-HA。雙機熱備機制的一般原理是主、從服務器/設備通過心跳協(xié)議對對方可用狀態(tài)的檢測和判斷，一旦從服務器確認主服務器不可用，就會接管其功能并對客戶端提供相關服務，對雙機熱備機制的研究主要集中在故障發(fā)現(xiàn)、服務恢復以及主、從服務器一致性保證方面 。

但是傳統(tǒng)的雙機熱備機制可能會存在裂腦風險 。所謂裂腦是指由于主、從服務器之間的通信機制（或心跳機制）失效而導致的相互對對方狀態(tài)的誤判，并導致雙方不能一致地對外提供服務。有很多原因可能會導致心跳機制失效，比如物理線路問題或心跳軟件故障等。Fencing 和Quorom機制是防范裂腦的常見方法，比如 SCSI和Quorum Dasemon等，但是這些方法也存在很多局限性，比如可能會引入新的單點故障問題，另外這些方法并不通用，比如難以應用在網(wǎng)絡設備的雙機熱備中。

本文提出了一種基于多方?jīng)Q策機制的雙機熱備通用模型，引入了服務客戶端對系統(tǒng)服務狀的觀測結果，并將其作為主、從服務器判斷對方是否可用的重要因子，對包括主、從服務器和客戶端在內(nèi)的多方觀測結果進行綜合分析，為判斷系統(tǒng)服務狀態(tài)提供依據(jù)，有效避免了傳統(tǒng)雙邊決策機制的局限性和片面性，同時也具有多種服務模式的通用性。基于多方?jīng)Q策機制的雙機熱備模型可以克服傳統(tǒng)雙機熱備系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的 “ 裂腦”問題。經(jīng)理論分析，該模型實現(xiàn)方法并不復雜，配置靈活，同時不要求對系統(tǒng)平臺和應用程序進行改動，有較好的應用推廣價值。2