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Siemens SiPass 门禁控制系统的高可用性和冗余:2 节点无共享存储集群

SafeKit(适用于 Siemens SiPass):2 节点无共享存储 Hyper-V 集群

SafeKit(适用于 Siemens SiPass) 可提供无缝高可用性,同时显著降低总拥有成本 (TCO)。通过消除传统集群的硬件和运营开销,SafeKit 提供了一种精简的 2 节点高可用性替代方案,可替代复杂的虚拟化堆栈。

  • 高可用性零 SAN 投资: 使用无共享架构实现完全冗余。它适用于标准本地磁盘,无需昂贵的 SAN 硬件、光纤通道交换机和通常用于高可用性的专用存储维护。
  • 硬件无关的冗余: 避免供应商锁定。使用任何服务器品牌或内部存储类型构建高可用性集群,延长现有硬件的生命周期并降低更换成本。
  • 简化的 HA 操作: 无需专业的“集群专家”即可维护正常运行时间。SafeKit 的即插即用模块和统一的 Web 控制台减少了 HA 部署和日常监控所需的 SafeKit 时间。
  • 成本可预测的许可: 与订阅模式不同,SafeKit 通过一次性永久许可证提供高可用性。这确保了可预测的预算,并消除了关键基础设施年度涨价的风险。
  • 真正的双节点高可用性: 大多数高可用性解决方案都需要第三个“见证”节点来防止裂脑。SafeKit 提供了一个强大的双节点集群,从第一天起即可节省 33% 的硬件、SafeKit 和机架空间。

通过将高可用性整合到轻量级软件层中,SafeKit 以传统虚拟化套件一小部分的成本提供企业级冗余和业务连续性。

SafeKit 高可用性 Siemens SiPass 集群架构

适用于 Siemens SiPass SafeKit HA 集群

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目录

SafeKit 软件如何简单地在没有 SAN 共享存储的情况下实现 Siemens SiPass高可用性集群?

什么是适用于 Siemens SiPass SafeKit HA 解决方案?

SafeKit 可为任何品牌的两台服务器之间的 Siemens SiPass 提供高可用性。

本文介绍了如何在没有共享存储的 SAN 上快速实施 Siemens SiPass 集群,而无需特定技能。

该解决方案的原理是将关键应用程序置于 Hyper-V 下的虚拟机中。SafeKit 实现虚拟机的实时复制和自动故障转移。

请注意,Hyper-V 是所有 Windows 版本(甚至包括 Windows PC 版)中包含的免费虚拟机管理程序。

如何在没有 SAN 的情况下,在高可用性 Siemens SiPass 集群中运行多个应用程序?

多个应用程序可以放置在多个虚拟机中,并由 SafeKit 进行复制和重启。您可以使用 SafeKit 控制台在两台服务器之间迁移每个虚拟机,从而在主动-主动集群中平衡负载。

我应该选择应用程序级别还是虚拟机 (VM) 级别的“高可用性”?

使用 SafeKit,您可以灵活选择适合您需求的冗余模型。

VM 级冗余(适用于 Hyper-V 或 KVM)是最简单的实现方式,因为它会复制整个虚拟机,而无需了解内部应用程序。

或者,应用程序级别的冗余更细化;它只复制特定的数据文件夹并重新启动应用程序服务,而不是整个操作系统。

虽然虚拟机级别的 HA 更易于设置,但应用程序级别的 HA 与管理程序无关,可以在物理、虚拟或云环境中运行。

与竞争对手相比,SafeKit 在 Hyper-V 高可用性方面有哪些独特的优势?

SafeKit 通过其无共享架构和简化的管理,使其有别于传统的 Hyper-V 集群解决方案。虽然大多数竞争对手需要中央 SAN 或 vSAN 来管理 VM 故障转移,但 SafeKit 提供:

  • 集成实时复制: 数据同步直接内置于解决方案中,确保 Siemens SiPass 虚拟机同步镜像,而无需管理单独的存储层。
  • 简化的 2 节点集群: 与推荐 3 节点“见证”仲裁的企业堆栈不同,SafeKit 仅需两台冗余服务器即可提供完全的高可用性。了解更多关于我们的心跳和仲裁机制。
  • 统一管理: 管理员可以通过单个 SafeKit 控制台管理虚拟机故障转移、复制和负载平衡,使没有专业集群专业知识的团队也能使用。
  • 自定义检查器: SafeKit 不仅限于硬件监控;它还利用自定义检查器来检测虚拟机是否崩溃,自动触发本地重启或故障转移到冗余节点。该系统还具有高度可扩展性,允许轻松集成新的、用户定义的自定义检查器,以适应您的特定环境。

与 VMware 等解决方案相比,SafeKit 如何降低 TCO(总拥有成本)?

与市场上大多数高可用性解决方案不同,SafeKit 设计旨在以绝对最低的硬件开销运行,同时不影响安全性或可靠性。与 VMware 或复杂的开源替代方案相比,主要节省包括:

  • 真正的双节点效率: 虽然大多数企业堆栈或开源解决方案需要三节点“见证”仲裁来防止分裂大脑,但 SafeKit 仅需两台冗余服务器即可提供完全的高可用性。
  • 零存储成本: SafeKit 采用无共享架构,可与本地磁盘配合使用,无需昂贵的 SAN 或 vSAN 硬件以及专用存储网络。
  • 无强制订阅: 与现代的仅限订阅模式不同,SafeKit 提供永久许可证。您拥有自己的软件,避免了“订阅陷阱”和不可预测的年度价格上涨。
  • 运营费用低: 作为即插即用解决方案,它不需要专门的培训或昂贵的外部咨询来维护,这与复杂的开源集群工具不同。
  • CPU 独立定价: 许可与 CPU 或内核数量无关。只需两个节点两个许可证,即可保护多个 Hyper-V 虚拟机。

是否可以在没有 SAN 或复杂的集群技能的情况下设置 Siemens SiPass 集群?

是的。本文介绍了如何快速实施 Hyper-V 集群,而无需专业的 SAN 管理或复杂的 HA 集群技能。通过使用 SafeKit 的自动化故障转移脚本来处理 Siemens SiPass 虚拟机的复制和重启,您可以获得一个强大的冗余解决方案,其部署和维护比传统的企业虚拟化堆栈要简单得多。

除了 Siemens SiPass,SafeKit 还能保护哪些应用和环境?

SafeKit 是一种多功能高可用性解决方案,其功能远超标准虚拟机故障转移。它支持对各种关键工作负载进行同步实时复制和自动故障转移,包括:

  • 虚拟和物理环境: 完整的 Hyper-V 或 KVM 虚拟机。
  • 容器编排: Docker、Podman 和 K3s (Kubernetes) 环境。
  • 数据与服务: 单个文件目录、服务和各种数据库。
  • 云基础设施: 为云应用程序提供高可用性。

SafeKit 还为 farm 集群提供原生网络负载均衡和故障转移,以支持 Web 服务器等无状态应用程序。

💡 在此处查看支持的 HA 解决方案的完整列表。

SafeKit Siemens SiPass 集群如何工作?

以下步骤针对一个 mirror 模块中的一个 Siemens SiPass 虚拟机进行描述。每个复制的虚拟机都在一个独立的 mirror 模块中运行(最多 32 个虚拟机),其主服务器可以是 Hyper-V 服务器 1 或 Hyper-V 服务器 2。

1. Siemens SiPass 的实时复制功能如何运作?

服务器 1(PRIM)运行 Siemens SiPass 虚拟机(VM)。SafeKit 实时复制 VM 文件(SafeKit 硬盘、VM 配置)。只有对文件所做的更改才会通过网络复制。

在 mirror Siemens SiPass 集群中进行字节级文件复制

与异步复制不同,同步复制在发生故障时不会丢失数据。

您只需在 SafeKit 中配置 VM 目录名称。对磁盘组织没有先决条件。该目录可以位于系统磁盘中。

2. Siemens SiPass 自动故障转移期间会发生什么?

当服务器 1 出现故障时,服务器 2 接管。SafeKit 在服务器 2 上重新启动 Siemens SiPass 虚拟机 SafeKit Hyper-V 在服务器 2 上找到 SafeKit 复制的最新文件。
虚拟机继续在服务器 2 上运行,并本地修改其文件,这些文件不再复制到服务器 1。

mirror 集群中 Siemens SiPass 的故障转移

故障转移时间等于故障检测时间(默认设置为 30 秒)加上虚拟机重启时间。

3. Siemens SiPass 故障后,数据如何同步?

故障恢复包括在修复导致服务器 1 故障的问题后重新启动服务器 1。SafeKit 自动重新同步虚拟机文件。

mirror Siemens SiPass 集群中的故障恢复

故障恢复在不干扰 Siemens SiPass 虚拟机的情况下进行,该虚拟机可以继续在服务器 2 上运行。

4. 如何恢复 Siemens SiPass 正常运行?

重新集成后,VM 文件再次处于 mirror 模式,如步骤 1 中所述。系统恢复高可用性模式,Siemens SiPass VM 在服务器 2 上运行,SafeKit 将文件更新复制到服务器 1。

恢复 mirror Siemens SiPass 集群的正常运行

如果管理员希望虚拟机在服务器 1 上运行,可以在适当的时候通过 Web 控制台手动完成,也可以通过配置自动完成。

如何配置 SafeKit Siemens SiPass 集群?

SafeKit Web 控制台:用于虚拟机复制和自动故障转移的 2 节点 Siemens SiPass 集群仪表板。

SafeKit Web 控制台提供了一个直观的界面,用于配置关键应用程序的高可用性。只需几个步骤,您就可以配置 SafeKit Siemens SiPass 集群以确保业务连续性:

  • 在 VM_PATH 中,输入 Siemens SiPass 虚拟机文件所在的复制目录的根路径 (D:/Repli-Hyper-V)。
  • 输入 VM_NAME,即 Siemens SiPass 虚拟机 (VM1) 的名称。

注意:如果输入 VM1,则会复制 D:/Repli-Hyper-V/VM1/ 并且 VM1 将使用 Hyper-V 命令自动重新启动。

SafeKit 集群包含一个专用的裂脑检查器,用于解决网络隔离问题,而无需第三个见证机或额外的保活网络。

如何监控 SafeKit Siemens SiPass 集群?

SafeKit Web 控制台:实时监控双节点 mirror Siemens SiPass 集群,显示 PRIM 和 SECOND 运行状态以及数据实时复制情况。

SafeKit 管理控制台提供高可用性基础设施的统一视图。它允许管理员监控集群的运行状态并实时跟踪数据同步。

对于一个 2 节点 Siemens SiPass 集群,控制台会清晰地显示每个服务器的角色:

  • PRIM(主): 当前运行虚拟机和应用程序的活动节点。它将虚拟机文件写入本地存储,并实时复制到辅助节点。
  • SECOND(辅助): 接收同步字节级更新的备用节点。如果主节点发生故障,它已准备好立即接管。
  • ALONE 状态: 当集群在单个节点上运行时(例如,在维护期间或发生故障后),会向您发出视觉警报,表明冗余暂时丢失。
  • 重新同步进度: 当故障节点恢复时,其状态在后台数据重新集成期间变为橙色,确保在“恢复正常”阶段没有停机时间。

除了简单的状态图标,该界面还提供一键式故障转移编排,允许您在计划维护期间手动重新分配主角色,同时确保用户活动的持续可用性。

请注意,如果您为复制和故障转移部署多个虚拟机,则会有多个 PRIM/SECOND 小部件。这允许每个虚拟机独立故障转移,并能够将负载分布到服务器上。

SafeKit 高可用性限制

限制/要求原因与影响推荐替代方案
复制大小:几 TB故障后的重新同步时间(步骤 3):
• 1 Gb/s 网络 ≈ 3 小时/TB
• 10 Gb/s 网络 ≈ 1 小时/TB(取决于磁盘写入性能)
• 使用外部共享存储(更昂贵,更复杂)。
文件数量:< 1,000,000 个文件• 故障后的重新同步时间性能(步骤 3)。
• 比较两个节点之间每个文件所需的时间。
• 将要复制的许多文件放入虚拟硬盘/虚拟机中。
• 在这种情况下,只有代表虚拟硬盘/虚拟机的那些文件会被复制和重新同步。
故障转移容量:≤ 32 台虚拟机• 每个虚拟机都在独立的 mirror 模块中运行。
• 同一集群中最多可运行 32 个 mirror 模块。
• 使用外部共享存储和另一个虚拟机集群解决方案(更昂贵,更复杂)。
网络架构:远程站点之间的局域网/虚拟局域网• 虚拟 IP 地址在同一子网中的 2 个节点之间自动故障转移。
• 良好的带宽,用于重新同步(步骤 3)。
• 同步复制的低延迟:通常 < 5 毫秒 RTT;应根据应用程序的写入速率验证较高值。
• 如果两个节点位于不同的子网中(云中常见),请使用其他重新路由选项:负载均衡器、云提供商 CLI、BGP 或 DNS 重定向。
• 对于高延迟网络,请使用具有异步复制的备份解决方案。

比较:适用于 Siemens SiPass 的 SafeKit 与原生 Hyper-V 群集

特色Siemens SiPass 的 SafeKitMS 故障转移群集Hyper-V 副本
架构无共享 (SANless)共享存储 (SAN/S2D)无共享
故障转移逻辑全自动全自动手动干预(非高可用性解决方案)
复制类型同步(零 RPO)同步(通过 SAN)异步(数据丢失)
法定人数要求无(内置检查器)第三个节点/云见证无
AD 依赖项独立必填(Active Directory)独立
部署复杂性低(<30 分钟)高(AD、存储、仲裁)中等

总而言之,SafeKit 无需 SAN,简化了设置,消除了对 Active Directory 和专用 Quorum 配置等依赖项,从而提供了一种精简、与硬件无关的替代方案。这大大降低了总拥有成本,同时确保您的 Siemens SiPass 环境保持弹性,实现零数据丢失和自动恢复。

视频指南:为 Siemens SiPass 配置 SafeKit HA 集群

SafeKit 视频:使用 Hyper-V 进行虚拟机级集群 (5:15)

在本视频中,您将了解 SafeKit 如何在不使用 SAN 的情况下为 Hyper-V 实现高可用性。学习如何在两个节点之间配置虚拟机复制,以确保关键虚拟化工作负载的无缝故障转移。尽管此演示使用 Windows 上的 Hyper-V,但该解决方案在 Linux 上的 KVM 上也能同样运行。

章节

  1. 🎬 架构概述:2 个 Hyper-V 节点和 2 个虚拟机 (0:49)
  2. 🎬 配置集群和 hyperv.safe 模块 (1:59)
  3. 🎬 实时测试:虚拟机复制、迁移和崩溃时自动故障转移 (2:26)

分步实施

关于 Siemens LMS 许可下的产品

  • 为避免故障转移时 Siemens 许可证失效,可将包含 Siemens 密钥的加密狗插入 USB over IP 设备(如 DIGI AnywhereUSB)。
  • 该加密狗也可以插入到装有LMS 许可证服务器的外部电脑中。
  • 在 Siemens 许可系统的最新版本中,许可证密钥可以放入虚拟机的可信平台模块中。

SafeKit,安防市场上备受认可的解决方案

Milestone 选择 SafeKit

SafeKit 已与 Milestone 的视频管理软件一起部署在 30 多个国家。

SafeKit 已通过 Milestone 验证,可为管理服务器提供冗余和高可用性。

SafeKit 是最佳解决方案,因为它是纯软件方案,完全不依赖硬件。

Siemens 首选的解决方案

SafeKit 在 Siemens 市场中提供,可配合其 💡 Siveillance 套件(视频和门禁控制)及 SCADA 软件使用:💡 Desigo CC(楼宇管理)、💡 SIMATIC WinCC、💡 SIMATIC PCS 7。

Siemens 已在澳大利亚、法国、荷兰、卡塔尔、瑞士、阿联酋、英国和美国部署 SafeKit。

实体门禁控制领域的主要厂商 Nedap 推荐 SafeKit,用于其 AEOS 应用程序的冗余和高可用性。

💡 Nedap/SafeKit 解决方案提供免费试用和快速安装指南。

TIL Technologies 选择 SafeKit

TIL Technologies 已在 100 多个客户站点部署 SafeKit,用于门禁控制和楼宇管理。

SafeKit 是 MICROSESAME 的高可用性选项。

视频管理软件创新奖

Benchmark Magazine(面向经销商和系统集成商 SI 的实体安防系统专业杂志)的读者投票选出 SafeKit 为视频管理软件领域的创新产品。

该奖项表明了冗余在安防产品和服务中的重要性。

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资源描述链接
主要功能了解 SafeKit 为何是一种简单且经济高效的高可用性解决方案。探索主要功能
用例了解 SafeKit 如何保持关键应用程序和基础设施的可用性。探索用例
部署模型SafeKit 无需 SAN 或共享存储即可提供高可用性。探索部署模型
高可用性策略比较虚拟机的可用性与应用程序的可用性。比较这两种策略
技术规格查看 SafeKit 集群的技术要求和限制。阅读技术规格
视频观看 SafeKit 配置和自动故障转移的演示。观看技术视频
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架构了解 SafeKit farm 集群如何平衡网络流量并处理故障转移。探索 Farm 架构
产品对比将 SafeKit 与传统的高可用性集群进行比较。比较解决方案
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应用模块使用预配置的 SafeKit 模块为您的应用程序设置高可用性。探索应用模块
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