正如我们所讨论的，在一个高可用性集群环境中有一个活动节点和一个或多个备用节点，当活动节点发生故障或停止响应时，它们将接管服务。

在考虑节点之间的网络层之前，这听起来像是一个合理的假设。 如果节点之间的网络路径出现故障怎么办？

任何一个节点现在都不能与另一个节点通信，在这种情况下，备用服务器可能会在它认为活动节点发生故障的基础上将自己提升为活动服务器。 这导致两个节点都变得“活跃”，因为每个节点都会认为另一个节点已经死了。 结果，数据完整性和一致性受到损害，因为两个节点上的数据都会发生变化。 这被称为“裂脑” .

为避免出现脑裂情况，应在集群中安装 Quorum 节点（也称为“见证人”）。 添加仲裁节点（到由偶数个节点组成的集群）会创建奇数个节点（3、5、7 等），节点投票决定哪个应该充当集群中的活动节点。

在下面的示例中，包含节点 B 的服务器机架丢失了局域网连接性。 在这种情况下，通过在集群环境中添加第 3 个节点，系统仍然可以确定哪个节点应该是活动节点。

Quorum/Witness 功能包含在西欧保护套件。 安装时，在所有节点（不仅是仲裁节点）上选择 Quorum / Witness，并在所有节点（包括仲裁节点）之间定义通信路径。

仲裁节点不托管任何活动服务。 它的唯一作用是参与节点通信，以确定哪些是活动的，并在通信中断的情况下提供“平局投票”。

西欧也支持IO 防护和存储作为仲裁设备，在这些配置中不需要额外的仲裁节点。

如前所述，一旦高可用性集群已配置，两个或多个节点同时运行并且用户连接到“活动”节点. 当活动节点上出现问题时，会发生“故障转移”情况，“备用”节点将成为新的“活动”节点。 当发生故障转移时，必须有一种机制允许客户端检测故障转移条件并重新连接，或者将用户的活动客户端会话无缝传输到活动节点。

虚拟 IP 地址

通常在配置集群并且客户端与活动节点使用虚拟 IP 地址。 发生故障转移时，虚拟 IP 地址会重新分配给新的活动节点，并且客户端会重新连接到相同的虚拟 IP 地址。

例如，假设有两个节点 A 和 B，其 IP 地址为10.20.1.10和10.20.2.10 . 在此示例中，我们将定义一个虚拟 IP 地址 10.20.0.10，应将其视为分配给当前活动节点。

这类似于为一个节点上的一个网络接口卡分配第二个 IP 地址。 如果命令ipa在活动节点上输入，两个 IP 地址都会出现（如本 Linux 示例中的第 10 行和第 12 行）：

这ARP协议

当客户端尝试使用 IP 地址查找服务器时，客户端通常使用ARP （地址解析协议）找到苹果电脑（媒体访问控制）目标机器的地址。

一旦客户端广播一条消息以找到目标 IP 地址，活动节点就会用它的苹果电脑地址和客户端解析请求并连接到它。

ARP云环境的替代方案

但是，在云环境中，无法使用以下方法识别活动节点ARP在虚拟环境中抽象了尽可能多的层。 可能需要基于在特定云环境中使用的网络基础设施的替代方法。 通常有几个选项，应从以下列表中进行选择。

• AWS路由表场景

• AWS弹性IP场景

• AWS Route53 场景

• Azure 内部负载均衡器方案

• Google Cloud 内部负载均衡器方案

在考虑到高可用性的情况下迁移到公共云时，确定工作负载（节点）的分布方式是一个常见的讨论主题。 如果工作负载位于本地环境中，则这些工作负载的位置通常由已建立的数据中心的位置定义。 在许多情况下，选择另一个位置来托管工作负载并不是一个可用的选项。 借助公共云产品，可以选择广泛的地理区域和可用区。

可用区通常类似于位于同一物理区域（例如加利福尼亚州）的一个或多个数据中心（物理位置）。 这些数据中心可能位于不同的区域，但使用高速网络连接以最大限度地减少它们之间的连接延迟。 （请注意，跨可用性区域内的多个数据中心的托管服务应该对用户透明）。

作为一般规则，工作负载之间的物理距离越大，环境的弹性就越大。 地震等自然灾害不会同时影响不同地区（例如美国西海岸和东海岸）是一个合理的假设。 但是，由于系统范围的故障，仍然有可能同时发生跨区域的服务中断（一些云提供商之前曾报告过同时发生跨区域中断，例如美国和澳大利亚）。 考虑创建跨不同云提供商定义的 DR（灾难恢复）计划可能是合适的。

另一个值得考虑的观点是保护资源的成本。 通常，工作负载之间的距离越大，数据传输的成本就越高。 在许多情况下，同一数据中心（可用区）内节点之间的数据传输是免费的，而跨可用区传输数据的成本可能为 0.01 美元/GB 或更多。 当数据跨区域传输时，这一额外成本可能会翻倍（或更多）（即 0.02 美元/GB）。 此外，由于工作负载之间的物理距离增加，预计节点之间的数据延迟会更大。 综合考虑这些因素，一般来说，建议将工作负载分布在同一 Region 内的可用区之间。