一 概述
可用性是系統運行質量的重要指標.
隨著數字化和智能化的行程, 系統的可用性愈發重要，例如，制造業流水線需要高可用性的 MES 系統來保證流水線的正常運轉，
本文為高可用相關的技術檔案, 從以下幾個方面對高可用在制造業的應用和實施進行詳細描述，
1.1 可用性(Availability)定義
GB/T3187-97 對可用性的定義：
在要求的外部資源得到保證的前提下，產品在規定的條件下和規定的時刻或時間區間內處于可執行規定功能狀態的能力，它是產品可靠性、維修性和維修保障性的綜合反映，
可用性計算公式:
Availability = MTBF / (MTBF + MTTR)
關于 Availability 這個計算公式, 通常大家習慣用 N 個 9 來表征系統可用性，如 99.9%（3-nines availability），99.999%（5-nines availability），
?? 一句話概括:
- 可用性 ─ 每次訪問都能收到非錯回應
宕機時間(DownTime):
定義: 機器出現故障的停機時間，這里之所以會提 Downtime，是因為使用每年的宕機時間來衡量系統可用性，更符合直覺，更容易理解.
可用性(Availability)和宕機時間(Downtime)的對應關系:
| 可用性 | 宕機時間 |
|---|---|
| 90% | 36.5 天/年 |
| 99% | 3.65 天/年 |
| 99.9% | 8.76 小時/年 |
| 99.99% | 52 分鐘/年 |
| 99.999% | 5 分鐘/年 |
| 99.9999% | 31 秒/年 |
1.2 高可用(High Availablility)定義
高可用性定義:
高可用性(HA)是系統的一個特性，它的目標是確保一個商定的運行性能水平(通常是正常運行時間)高于正常時間，
如果用戶不能訪問系統，從用戶的角度來看，系統是不可用的，通常，停機時間指的是系統不可用的時間，
1.3 高可用性實作方式
有兩種支持高可用性的模式: 故障轉移（fail-over）和冗余（redundant），在通常的高可用方案中, 這2種是結合起來使用.
故障轉移:
?? 定義:
在計算和網路等相關技術中，故障轉移是指在先前活動的應用程式、服務器、系統、硬體組件或網路發生故障或例外終止時，切換到冗余或備用計算機服務器、系統、硬體組件或網路，
故障轉移又具有多種實作方式, 其中常用的一種為:
主用到備用切換（Active-passive）
關于主用到備用的故障切換流程是，主用服務器發送周期信號給待機中的備用服務器，如果周期信號中斷，備用服務器切換成作業服務器的 IP 地址并恢復服務，
宕機時間取決于備用服務器處于「熱」待機狀態還是需要從「冷」待機狀態進行啟動，只有主用服務器處理流量，
主用到備用的故障切換也被稱為主從切換，
?? 知識點:
Web 服務器高可用方案中, NGINX 的高可用方案 - NGINX + Keepalived 高可用 就是典型的主從切換.
且備用 NGINX 服務器出于「熱」待機狀態.
1.4 目標
本文的目標是:
為制造業的系統高可用方案標準提供實用參考. 以滿足其：
- 對已有的系統進行高可用改造;
- 對新系統進行高可用架構要求;
二 適用范圍及要求
2.1 適用范圍
- 對可用性指標有強制要求的系統;
- 重要系統(如: MES系統);
- 技術架構符合下文技術方案描述的系統;
參考檔案
| 參考檔案 |
|---|
| Availability - Wikipedia |
| High Availability - Wikipedia |
| system-design-primer - GitHub |
三人行, 必有我師; 知識共享, 天下為公. 本文由東風微鳴技術博客 EWhisper.cn 撰寫.
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