随着企业信息系统的普及和整个社会电子商务的发展,现代企业的运作日益依赖于信息技术。越来越多的关键数据被存储在计算机系统中,这些数据的丢失和损坏将对企业造成难以估量的损失。因此企业对于数据可用性的要求也大为提高,因为即使是短时间的系统停机也将造成业务停顿和经济损失,因此计算机系统的高可用性和高可靠性具有格外的重要意义。本文的目的就是研究计算机系统的高可用性,研究结果表明引起系统故障的原因中硬件故障所占的比例最高,集群是解决硬件故障以保证系统高可用性的关键。采用冗余部件,通过系统备份、监测与恢复实现高可用性是机群必须具备的性能。在给出高可用系统的概念和当前高可用系统研究现状的基础上,给出了高可用系统的可用性分析方法和可用度计算公式。本文首先研究了双机热备份系统的软硬件结构及实现方法,根据现有系统的特点提出两项改进措施:首先综合考虑单点故障、数据库及应用服务切换、“心跳”信号的侦测可靠性、网络环境等方面的特征,在尽量少增加成本的基础上最大限度地降低系统的故障概率、减少维修时间,从而提高系统可用度,运用马氏过程分析集群系统的可用度,建立可靠性框图和数学模型,提供定量依据对改进的双机热备份系统做出了可用性评价。其次是通过分析源代码和配置文件指出“心跳”协议现有的缺点并提出改进措施,主要是增强监控功能,提高用户在双机系统管理上的方便性和灵活性。在研究典型双机热备份系统的基础上,从降低成本的角度考虑,去掉昂贵的共享磁盘阵列,设计两种基于软件实现的双机热备份模型:一种是基于系统镜像和Cluster软件实现;另一种是引进代理(broker)概念,通过应用系统来实现。在给出整体系统结构的基础上分析各自的优缺点,最后给出了一个应用级双机热备份的实现模型和程序伪代码。