搭建合理的服務器系統架構，保障服務的持續和穩定

北京市東城區教育信息中心 關維

我們使用服務器的目的，是讓它們能夠為用戶提供持續、穩定的服務。然而，服務器的系統是復雜的，如果想要高效率地管理好大量服務器，使它們能夠達到我們的要求，搭建好一個穩定、高效的服務器系統架構是必不可少的。

筆者所在單位最初僅有2臺服務器，但隨著應用的擴展，服務器的數量也在增多，短短幾年時間就已經增長到30臺左右。由于服務器數量的增加，系統架構也在不斷地改變，每一次改變都讓我們有了新的認識。

一、獨立的系統架構

在最初的時候，我們采用的是獨立的系統架構，服務器之間沒有任何聯系，各自為政。這種架構的好處是比較簡單。其中一臺服務器出現問題，只會影響它上面的所有應用，對其他服務器沒有影響。如果要恢復數據或者重新安裝操作系統，也只需要恢復某一臺就可以了，跟其他服務器沒有關系。

但隨著服務器的增加，這樣的架構很快就出現了問題。例如，在為服務器添加用戶的時候，如果希望這個用戶能訪問每一臺服務器，那么就需要在每臺服務器上都做一次“添加用戶”的操作。而如果想修改這個用戶的密碼，也需要在每臺服務器上進行一次，對系統的其他設置也存在著同樣的問題。一、兩臺服務器還算簡單，如果有十幾臺甚至幾十臺服務器，管理員的大量時間就都耗費在重復勞動上了。為此，我們決定更改服務器系統架構。

二、以Windows域為基礎的系統架構

由于單位的服務器使用的全部是Microsoft Windows Server系統，因此決定采用基于Windows域的系統架構。這個架構的基本思路是建立一個組織結構（稱為“域”），將所有服務器加入到這個域中，然后為這個域指定特定的管理服務器，進行統一管理。域中的管理服務器稱為域控制器，其他的服務器稱為成員服務器。

由于采用了統一管理的方式，Windows域架構很好地解決了獨立架構所產生的問題，域控制器可以對所有成員服務器進行統一管理，包括設置系統參數、管理用戶、安裝軟件等等。這時如果要增加一個用戶，只需要在域控制器上做一次就可以了，所有的成員服務器都能夠識別這個用戶。

實施這種架構確實給我們帶來了好處，降低了管理難度，提高了工作效率，但不久我們就發現，這種架構比較浪費服務器資源。

域控制器是整個Windows域的核心，如果它出現問題，那么域就無法正常運轉，甚至完全崩潰。為此，我們為Windows域建立了多臺域控制器，當其中一臺出現問題時，另一臺可以作為替補。由于單位里一共有2個Windows域，為了保險起見，我們為每個域配備了3臺域控制器，這樣一共有6臺服務器用于維護Windows域架構。實際上，這些服務器平時并沒有什么太大的作用，基本上都是空閑的，而為了保險起見，又不能用過于陳舊的服務器來擔任域控制器，因此這樣做很浪費服務器硬件資源。

為了解決這個問題，我們在所有域控制器上都安裝了額外的服務，有些成員服務器上也安裝了多個服務，用以提高服務器硬件的使用效率。這樣的方案我們實施了很長時間，直到一次事件才發現了問題。一次，由于一臺域控制器系統突然出現故障，幾經周折也沒有修復成功，最終只好重新安裝操作系統。由于這臺域控制器上還同時安裝了DHCP服務（一種自動分配IP地址的服務）、防病毒管理服務以及系統補丁管理服務，因此在服務器出現問題時，所有的服務全部都停止了，這直接導致了全單位所有的計算機都無法上網和升級，而且持續了一段時間，給單位的正常工作造成了影響。這時候我們才意識到，這種把很多服務集中到一臺服務器上的做法是不可取的，一旦服務器出現問題，就會造成多方面的影響，而且恢復起來也比較繁瑣。

一方面是服務器的數量有限且使用效率低下，另一方面是眾多的應用需要更多的服務器，在經過仔細權衡之后，我們決定采用虛擬化來解決矛盾。

三、基于虛擬化環境的系統架構

虛擬化技術的使用已經相當普遍，它允許在一臺物理服務器上同時運行多臺虛擬服務器，每臺虛擬服務器再提供單一的服務，這樣它們之間就不會互相干擾，保證了服務的穩定。采用這種方式還能夠提高服務器硬件的利用效率，節省物理服務器的數量，減少各種開支。

我們的物理服務器是四核CPU加上16G內存的平臺，采用Windows Server 2008的操作系統，使用自帶的Hyper-V虛擬化平臺，在上面建立了10臺虛擬服務器，用途從域控制器到數據庫服務器，根據每臺服務器運行的服務不同，分別分配了512M、1G和2G的內存。服務器創建至今已經大約半年時間，運行速度比較滿意，穩定性也非常不錯。目前正在計劃升級硬件以創建更多的虛擬服務器。

應用虛擬化技術的同時還帶來了更多好處。例如：可以根據需要隨時調整硬件配置，包括CPU數量、內存、硬盤、網卡等；服務器遷移更方便、更快捷，只需要將虛擬機文件復制到另一臺物理服務器就可以了；可以隨時將服務器系統恢復到某一時刻，甚至重建服務器系統也是非常簡便的。

目前所采用的“以Windows域為基礎、基于虛擬化環境的系統架構”，是經過我們總結了多次失敗的經驗教訓并進行多次試驗后得到的，是比較符合我們工作實際情況的系統架構。

雖然應用這個架構已經比較成熟了，但它依然存在著不足，其中最主要的是Windows域環境的不穩定所造成的。由于在域中的每臺成員服務器都需要同域控制器通信，要經常驗證用戶身份、獲取管理策略等等，因此Windows域架構在默認情況下就已經非常復雜了，出現問題的幾率會成倍的增加。而在實際工作中，我們也經常會遇到類似情況。對于這些問題，我們會不斷的完善系統架構，提供更加穩定的服務。