ARSO (P2): Clusters d’alta disponibilitat - Informe
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

ARSO (P2): Clusters d’alta disponibilitat - Informe

on

  • 218 views

 

Statistics

Views

Total Views
218
Views on SlideShare
218
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
7
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    ARSO (P2): Clusters d’alta disponibilitat - Informe ARSO (P2): Clusters d’alta disponibilitat - Informe Document Transcript

    • UOC – Universitat Oberta de CatalunyaClústers d’altadisponibilitatInforme d’ampliacióAurora Lara MarinAXSO – Aula 2 2012-13
    • Índex1. Introducció ...................................................................................................................32. Què són els clústers dalta disponibilitat? .......................................................................33. Avantatges dels clústers dalta disponibilitat ...................................................................34. Configuració dels clústers ..............................................................................................4 4.1. Configuració actiu/actiu.........................................................................................4 4.2. Configuració actiu/passiu.......................................................................................4 4.3. Funcionament .......................................................................................................55. Maquinari.....................................................................................................................66. Programari especialitzat ................................................................................................67. Implementació dun clúster ...........................................................................................78. Conclusió......................................................................................................................7 2
    • 1. IntroduccióEn ladministració de servidors es va parlar de les diferents configuracions que podien tindre elsservidors i que es van classificar en dos tipus, sistemes centralitzats i sistemes distribuïts, i unade les possibles configuracions dels sistemes distribuïts era la de clústers.2. Què són els clústers dalta disponibilitat?Els sistemes clúster són un conjunt de nodes interconnectats, mínim dos, que treballenconjuntament en la solució dun problema. En els servidors sha de tindre molt en compte quesha de donar suport a redundància i protecció contra fallades del sistema. Normalment aixòsaconsegueix mitjançant la replicació del maquinari més important i imprescindible pel seufuncionament, on alguns exemples podrien ésser la utilització de RAID, fonts dalimentacióredundants, o varies targes de xarxa, però encara que amb aquestes solucions saconsegueixenincrementar la disponibilitat del sistema, per incrementar encara més aquesta disponibilitat i quepuguem parlar dalta disponibilitat podem recórrer als sistemes en clúster.Els clústers consisteixen en configuracions avançades de maquinari i programari, on dos o mésservidors interconnectats entre si comparteixen els sistemes demmagatzemament, a més pel fetque els servidors estan interconnectats es veuen entre ells i es monitoritzen constantment;aleshores en el moment que el maquinari o els serveis que un daquests servidors deixa defuncionar, els altres ho detecten al moment i prenen les seves funcions automàticament, fins quees repara o reprèn el servidor que ha fet fallida i li poden traspassar una altra vegada els serveis.Amb aquest funcionament saconsegueix que els usuaris no detectin que en cap moment elservidor ha fet fallida i ha deixat de prestar servei.3. Avantatges dels clústers dalta disponibilitatLa utilització de clúster a més de lalta disponibilitat presenta un conjunt davantatges sobrealtres sistemes com poden ser millora del rendiment, tolerància a fallides o que el temps deresposta davant falles sigui correcte, escalabilitat i reducció de costos.Lalta disponibilitat normalment sassociava a sistemes que realitzaven missions crítiques on eraimprescindible que donessin un servei continu i fiable, però actualment sestan utilitzant per lamillora del rendiment que presenten, ja que permeten la reducció del temps en que donen unservei comparat amb altres sistemes degut que possibiliten la distribució de la carrega de treball. 3
    • A més compleixen altre de les característiques de lalta disponibilitat com és la tolerància afallides, ja que oculten les possibles falles fent que els usuaris no sadonin que els recursos encap moment no han estat disponibles.4. Configuració dels clústersEls clústers poden tindre diferents configuracions però en els clústers dalta disponibilitat lesmés utilitzades serien actiu/actiu o actiu/passiu.4.1.Configuració actiu/actiuTots els servidors del clústers tenen disponibles els mateixos recursos, aleshores qualsevol dellspot oferir servei, fent que hagi un repartiment de la carrega de treball entre tots els servidorsdisponibles i sigui més eficient al treballar tots el servidors a la vegada; en el moment en que undels servidors cau el servei continua disponible a través dels altres servidors , però afectanegativament en el sentit que aleshores la carrega que suportava aquest servidor que ha caigutara es reparteix entre els altres servidors i per tant es pot produir una degradació del servei.4.2.Configuració actiu/passiuEn aquest tipus de configuració el servidor actiu és el que té els recursos i és el que donarà elservei, mentre que els servidors passius també tenen els recursos però no fan ús dells i no elsactiven fins que el servidor actiu deixa destar disponible i seran els que prestaran el servei finsque el servidor actiu es recuperi de la fallada o torni a estar disponible.Aquest tipus de configuració presenta lavantatge enfront lanterior en que ara no hauràdegradació del servei i continuarà oferint servei amb les mateixes condicions en que ho feia elservidor actiu, però presenta els inconvenients de fer que hi ha un temps de demora degut a quepassa un temps entre que el servidor fa fallida i es migren els recursos als servidors passius, itambé altre seria que els servidors passius no proporcionen cap recurs fins que el servidor actiudeixa destar disponible. 4
    • 4.3.FuncionamentEls clústers dalta disponibilitat tenen instal·lat un programari amb dues funcions bendiferenciades, la primera funció és la interconnexió dels nodes, monitoritza contínuament lestatdels servidors i detecta les possibles fallides, i la segona seria ladministració dels serveis quedóna el clúster i a més permet la migració daquests serveis en cas de produir-se una fallada.La funcionalitat del clúster es portarà a terme de diferent manera depenent del programari queshagi instal·lat, però tots tenen un funcionament amb unes característiques comunes:o Grups de recursos: el programari del clúster permet que pugui haver una agrupació dels recursos necessaris per donar un servei determinat. En un sistema normal el servei consisteix en un conjunt de processos que sexecuten en una màquina concreta i sobre un sistema operatiu determinat, però en el cas dels clústers, es produeix una abstracció i sindependitzen els processos dun servidor i sistema operatiu específic. Els grups de recursos corresponents a un servei determinat consistiran en una adreça IP, els sistemes de fitxers i els scripts que permetran la posada en marxa del servei.o Intercomunicació: el programari ha de mantindre entre tots el nodes la comunicació, a més de donar una donar una informació global de la configuració i lestat a aquests mateixos nodes, això farà que la resta de nodes coneguin en tot moment quins serveis shan de restablir. Per mantindre en tot moment la intercomunicació i evitar problemes de seguretat, normalment sutilitzen xarxes IP diferents de la resta o connexions en sèrie.o Heartbeat: perquè el clúster conegui en tot moment la disponibilitat dels servidors, els equips estan enviant constantment senyals per confirmar que es troben actius i tot funciona correctament.o Monitorització de recursos : a més que el clúster en tot moment coneix la disponibilitat dels equips o servidors, també pot monitoritzar i conèixer lestat dels recursos o els serveis, sabent en tot moment si es troben actius.o Reinici de recursos: en cas de fallada habitualment els clústers el primer que fan es intentar reactivar el recurs en el mateix servidor que el donava, però en alguns casos no és possible reiniciar un únic recurs i el clúster el que fa és reiniciar el servei complert fent que es puguin donar demores.o Migració de recursos: quan no es pot reiniciar un recurs o el servidor té una fallada, aleshores es produeix la migració dels recursos o grups de recursos a altre node que estigui disponible.o Dependència de recursos : en els serveis normalment intervenen diferents recursos, però no solament això sinó que també aquests recursos es deuen activar en un ordre determinat, aleshores el programari del clúster ha de donar lopció dindicar com sha de fer. 5
    • 5. MaquinariNormalment no es necessiten caracterìstiques especials en el maquinari, peró normalment enaquest tipus de sistemes els dispos itius demmagatzematge de la informació són compartits pertots el nodes però no pertanyen a un equip en concret.A vegades es disposen configuracions especials de maquinari per millorar el rendiment o laseguretat dels clústers, com poden ser vàries targes de xarxa, etc... però el que si que seriaconvenient és que tots els nodes del clúster presentin característiques semblants tantdarquitectura com de sistema operatiu, perquè si hi ha molta diferència entre ells, el rendimentes veura afectat negativament ja que el balanceig de carrega no sefectuarà correctament.6. Programari especialitzatCom ja sha comentat en apartats anteriors, la implementació de clústers dalta disponibilitatrequereix que sutilitzi programari especialitzat, que té que implementar tota la funcionalitat queha de tindre el clúster, com per exemple la comunicació entre els nodes. Aquest tipus deprogramari es pot trobar per implementar en diferents sistemes operatius, i també pot serprogramari privatiu o lliure.Entre el programari lliure per implementar clústers en GNU/Linux podem trobar les següentseines: - IP Virtual Linux Server: és un projecte de codi obert, que en principi era una solució per balanceig de carrega i que actualment es centra en desenvolupar un sistema IP avançat de balanceig de carrega per programari, i balanceig de carrega per programari a nivell daplicació i components per la gestió de clústers. Amb aquesta eina es pot implementar un sistema altament escalable, amb una alta disponibilitat de serveis de xarxa, com per exemple el web, correu electrònic o VoIP. - Piranha: eina que dóna alta disponibilitat als servidors Linux. - Kimberlite: és una solució per clústers de dos nodes i permet la connexió a discos compartits. - Ultramodern: programari per clústers i alta disponibilitat basat en LVS. - Heartbeat: és un programari de control, que funciona a nivell daplicació i permet implementar un sistema distribuït en clústers de manera estable, flexible i eficient; el nombre de nodes en el clúster seria de dos o més. 6
    • 7. Implementació dun clústerPer implementar un clúster dependrà si es fa per maquinari o programari, i la configuració quees vulgui fer, però per veure com es pot fer un clúster de manera senzilla sindicaran els passos aseguir en la implementació dun clúster dalta disponibilitat amb el programari Heartbeat:1. Configuració de les interfícies de xarxa: que serà la que després sutilitzarà perquè el node ofereixi els serveis, però és recomana que els nodes es comuniquin entre ells utilitzan ports de sèrie si no és possible lús daltres interfícies, fent que hagi diferents interfícies de comunicació.2. Instal·lació i configuració de SSH: ha de permetre les connexions amb claus RSA per evitar incloure en els scripts de sincronització de dades les claus.3. Instal·lació i configuració de Heartbeat en cada node, on la configuració consta de tres arxius els quals es troben en el directori /etc/ha.d, el primer és el fitxer authkeys que xifra les comunicacions entre els nodes del clúster, laltre fitxer és el ha.cf que indicarà on sescriuran els logs, els temps de verificació de lactivitat dels nodes i els nodes que formen part del clúster, i per últim el fitxer és el haresources que defineix quins serveis donarà cada node, la adreça IP i la interfície de xarxa que utilitzará.4. Instal·lació i configuració de les aplicacions que donarà un node.5. Es repetiran els dos punts anterior en cada node que formi part del clúster.6. Implementar un script per sincronitzar les dades de les aplicacions en tots els nodes.8. ConclusióSembla que lutilització dels sistemes distribuïts en clúster és una bona solució i de baix costcomparat amb altres per proveir alta disponibilitat. Això és molt important perquè a més dereduir el cost permet una millora del rendiment i que en tot moment els serveis estiguin adisposició dels usuaris fent que el sistema sigui altament productiu ja que no hi ha demores moltgrans en fer que els serveis estiguin altre vegada disponibles.A més és un procés totalment transparent pels usuaris del servei que no tenen ni que adonar-seque hi ha hagut un fallida i és un altre equip el que li està donant servei. 7