Este documento discute a implementação de alta disponibilidade em servidores Linux usando redundância de hardware e software. Ele apresenta conceitos como tolerância a falhas, metodologia de projeto, estudo de caso com servidor de arquivos e autenticação, e demonstração usando DRBD, Heartbeat e Mon para replicar dados e detectar falhas com failover automático.

1. Alta Disponibilidade na Prática
utilizando servidores Linux
- Tito Lívio Castro
- Edison Pignaton de Freitas
- Jorgito Matiuzzi Stochero
6º Fórum Internacional de Software Livre

2. Roteiro
 Introdução
 Tolerância a falhas
 Metodologia de projeto de sistemas
tolerantes a falhas
 Estudo de Caso
 Implementação
 Demonstração

3. Introdução
 Disponibilidade de um sistema computacional
é a probabilidade de que este sistema esteja
funcionando e pronto para uso
 Classes
– Disponibilidade Básica (99% a 99,9%)
– Alta Disponibilidade (99,99% a 99,999%)
– Disponibilidade Contínua (99,999...%)

4. Introdução
 Alta Disponibilidade é uma sub-área da
Tolerância a Falhas que visa manter a
disponibilidade dos serviços prestados por um
sistema computacional
– redundância de hardware
– reconfiguração de software
– Vários computadores juntos agindo como um só,
cada um monitorando os outros e assumindo seus
serviços caso perceba que algum deles falhou

5. Conceitos básicos
 Falha
– Origem do problema
– Ex. :um bloco de código inconsistente
 Erro
– Consequência da falha, gerando comportamento não
desejado do sistema
– Ex. : buffer overflow
 Defeito
– Resultado aparente do comportamento indevido
– Ex. Crash devido ao buffer overflow

6. Conceitos básicos
 Failover
– Uma máquina assume os serviços de outra, quando esta
última falha
– Automático ou manual (pode ou não ser transparente)
 Failback
– Processo inverso do failover, executado quando o
servidor que apresentou falha é recolocado em sv

7. Tolerância a Falhas
 Como conseguir ???
– Redundância
– Monitoração
– Reação imediata

8. Metodologia de Projeto
 Definição de objetivos
– Custo, desempenho, confiabilidade
 Limitação de escopo
– Tipo de falhas consideradas, que partes do
sistema serão tolerantes a falhas
 Definição de níveis de tratamento
 Definição da reconfiguração e reparos
 Projeto dos mecanismos de tratamento
 Identificação do hard core
 Avaliação do resultado

9. Estudo de Caso
 Servidor de Arquivos e Autenticação
 600 estações de trabalho
 Ambiente heterogêneo
 Necessidade de alta disponibilidade

10. Estudo de Caso
 Requisitos
– Custo: baixo
– Desempenho: tempo de acesso aos arquivos no
servidor próximo ao tempo de acesso de arquivos
locais
– Confiabilidade: o sistema não deve sair do ar em
horários de expediente normal (acima de 99%)

11. Estudo de Caso
 Escopo
– Falhas consideradas
 Degradação de hardware
 Falhas de software
– Partes tolerantes
 Acesso, edição e armazenamento de arquivos
 Sistema de autenticação

12. Estudo de Caso
 Níveis de Tratamento
– Falhas consideradas em nível de componentes
individuais (LDAP, samba, hw, etc)
– Erros serão considerados do tipo paradas imprevistas
(crash)
– Defeitos: não acesso aos dados e impossibilidade de
autenticação
 Mecanismos de Tratamento
– Detecção de erros durante a operação do sistema
– Recuperação através do mascaramento do defeito para o
usuário

13. Estudo de Caso
 Recuperação e reparos
– Replicação da base de usuários
– Recovery da base de usuários
– Replicação dos dados
– Acesso aos dados replicados
 Projeto dos mecanismos de tratamento
– Detecção: técnica de heartbeat (heartbeat)
– Tratamento: mascaramento (heartbeat/drbd/slurp)

14. Estudo de Caso
 Solução para Replicação - RAID Nível 1
– Escrita nos discos “D” de dados é replicada nos
discos “D´” -> Esquema de Espelhamento
D D´ Variantes:
a a´ - Hw: componentes prontos
unidos por barramentos
b b´ (somente um nível possível
de falha)
- Sw: controle por
sincronização (baixo custo
e maior flexibilidade)

15. Hardcore
 2 servidores com SO Suse
9.2 (+ 1 p/desenvolvimento)
 2 placas de rede
– Ligação direta entre os
dois
– Acesso dos clientes em
diferentes switches
 Samba e OpenLDAP
 Heartbeat + DRBD + Mon

16. Hardcore
SERVIÇOS
 Samba (versão 3.0.9-2.1)
 OpenLDAP (versão 2.2.15-5.1)
 Apache (versão 2.0.50-7.3)
ALTA DISPONIBILIDADE
 DRBD -Duplicated Redundant Block Device – (versão
0.7.10 - http://oss.linbit.com/drbd)
 Heartbeat (versão 1.2.3-3.1)
 Mon (versão 0.99.2-354)

17. DRBD
 Replicação de disco através da rede
 Driver de bloco para o kernel que cria um dispositivo
de bloco virtual (disco real local + conexão de rede)

18. HeartBeat
 Monitoração dos nodos do cluster
 Coordena as ações de failover e failback
 Solução de reativação automática de serviços são
baseadas neste pacote

19. Mon
 Monitoração Periódica dos Serviços (rápida e ágil)
 Pode enviar alertas por e-mail, pagers, celulares e
logs.
 Conceitos principais
– Máquinas (hostgroup) + Serviços + Monitores +
Alertas

20. Ambiente de Teste
SITUAÇÃO INICIAL APÓS O CRASH DO
PRIMÁRIO

21. DEMONSTRAÇÃO
• Configuração dos serviços
• Teste da alta disponibilidade

22. Demonstração