Red Hat Cluster Suite for
RHEL 5.2
Versão: 090320
Visão Geral do Red Hat Cluster
Suite
• Sistemas Clustered (Agrupados) provêem
confiabilidade, escalabilidade e
disponibilidade para serviços críticos de
produção
• Usando o RHCS podemos criar um cluster
para apropriado para as necessidades de
performance, alta disponibilidade,
balanceamento de carga, escalabilidade,
compartilhamento de arquivos e economia
1. Fundamentos dos Cluster
• Um cluster é formado por dois ou mais
computadores, chamados nós ou
membros, que trabalham em conjunto
para execução de uma tarefa
• Existem quatro tipos principais de clusters:
– Storage (armazenamento)
– High Availability (alta disponibilidade)
– Load Balancing (balanceamento de carga)
– High Performance (alta performance)
Introdução ao RHCS
Storage Cluster (Cluster de
Armazenamento)
• Provê uma imagem consistente do sistema de
arquivos através de todos os servidores em um
cluster, permitindo que os servidores leiam e
escrevam simultaneamente em um único
sistema de arquivos compartilhado.
• Um cluster de armazenamento simplifica a
administração do storage (armazenador)
limitando a instalação e o patching de
aplicações para um único sistema de arquivos
High Availability Clusters (Cluster
de Alta Disponibilidade)
• Provê disponibilidade contínua de serviços
eliminando os pontos único de falhas e
transferindo serviços de um nó do cluster
a outro nó do cluster no caso que um nó
torne-se inoperante
• Tipicamente, serviços em clusters de alta
disponibilidade leem e escrevam dados
(via sistemas de arquivos read/write
montados).
Load-balancing clusters (Clusters
de Balanceamento de Carga)
• Cluster de balanceamento de carga disparam
requisições de serviços de rede a múltiplos nós
do cluster para balancear a carga de
requisições entre os vários nós do cluster. O
balanceamento de carga prove escalabilidade
de porque você pode "combinar" o número de
nós de acordo com a carga de requisições.
• Se um nó em um cluster de balanceamento de
carga se tornar inoperante, o software de
balanceamento de carga detecta a falha e
redireciona as requisições para outros nós da
rede
High-performance Cluster (HPC)
• Usa os nós do cluster para fazer cálculos
concorrentes. Um cluster de alta
performance permite que aplicações
trabalharem em paralelo e portanto
melhorando a performance das aplicações
(clusters de alta performance são também
referidos como clusters computacional ou
grid computing)
2. Introdução ao RHCS
• Red Hat Cluster Suite é um conjunto
integrado de componentes de software
que podem ser distribuídos em uma
variedade de configurações para atender
suas necessidades de performance, altadisponibilidade, balanceamento de carga,
compartilhamento de arquivos e economia
Componentes
•
Infra-estrutura de Cluster
– Provês funções básicas para que os nós trabalhem juntos como um cluster:
gerenciamento de configuração de arquivos, gerenciamento de associados,
gerenciamento de locks e fencing
•
Gerenciamento de Serviços de Alta-Disponibilidade (High-availability
Service Management)
– Provê serviços de failover de um nó a outro nó do cluster em caso do primeiro
nós ficar inoperante
•
Ferramentas de Administração do Cluster (Cluster administration tools)
– Ferramentas de gerenciamento e configuração para estabelecer, configurar e
gerenciar um cluster Red Hat. As ferramentas são para serem usadas com os
componentes de Infra-Estrutura do Cluster, seriços de alta-disponibilidade e
componentes de gerenciamento de serviços e armazenamento
•
Servidor Linux Virtual (Linux Virtual Server (LVS))
– Software de roteamento que provê balanceamento de carga de IPs. O LVS roda
em um par de servidores redundantes que distribuem as requisições dos
clientes uniformemente aos servidores reais que estão por trás dos servidores
LVS.
Componentes Suplementares
(pacote opcional – não faz parte do
RHCS)
• Red Hat GFS (Global File System)
– Provê um sistema de arquivos ao cluster para uso com o RHCS.
GFS permite que múltiplos nós compartilhem o armazenamento
em nível de bloco como se o storage estivesse conectado
localmente a cada nó do cluster
• Cluster Logical Volume Manager (CLVM)
– Provê gerenciamento de volumes do storage do cluster
• Global Network Block Device (GNBD)
– Um componente auxiliar do GFS que exporta armazenamento
em nível de blocos para Ethernet. Esta é uma maneira
econômica de fazer armazenamento em nível de blocos
disponivel para Red Hat GFS
Infra-estrutura de Cluster
• A infra-estrutura de cluster faz as
seguintes funções:
– Gerenciamento do Cluster
– Gerenciamento de Lock
– Fencing
– Gerenciamento da configuração do Cluster
Gerenciamento de Serviços de Alta
Disponibilidade (High Availability
Service Management)
Ferramentas de Administração do
Cluster (Cluster administration
tools)
Servidor Linux Virtual (Linux Virtual
Server (LVS))
3 – Infra-Estrutura de Cluster
(Cluster Infrastructure)
• A infra-estrutura de cluster do RHCS prove as
funções básicas para um grupo de
computadores (chamados nós ou membros)
para trabalharem em conjunto como um cluster.
Uma vez que o cluster esteja formado usando
uma infra-estrurura do cluster, você poderá usar
outros componentes do RHCS para se adaptar
a suas necessidades de cluster (por exemplo,
estabelecer um cluster para compartilhamento
de arquivos no sistema de arquivos GFS ou
estabelecer um serviço de failover)
Infra-Estrutura de Cluster
A infra-estrutura de cluster executa as seguintes
funções:
• Gerenciamento de Cluster (Cluster
Management)
• Gerenciamento de Locks (Lock Management)
• Fencing (é a desconexão de um nó de um
cluster de armazenamento compartilhado)
• Sistema de Configuração do Cluster (Cluster
Configuration System)
Gerenciamento de Cluster (Cluster
Management)
Gerenciamento de Trava (Lock
Management)
• DLM (Distributed Lock Manager) ou
Gerenciamento de Lock (travas)
Distribuído
Fencing
• Fence daemon, fenced
• RHCS provê uma variedade de métodos
de fencing:
– Power fencing (corte de energia)
– Fiber channel switch fencing (desligamento
do canal de comunicação de fibra óptica)
– GNBD fencing
– Other fencing (outros mecanismos)
Cluster Configuration System
(CCS)
• O CCS gerencia a configuração do cluster e prove
informações de configuração a outros componentes do
cluster em um RHCS
• O CCS executa em cada nó do cluster e garante que o
arquivo de configuração em cada nó esteja atualizado
• O Cluster Configuration File é um arquivo XML que
descreve as seguintes características do cluster:
–
–
–
–
Nome do cluster
Cluster
Fence device
Managed resource
4. Gerenciamento de Serviços de
Alta-Disponibilidade (Highavailability Service Management)
• Serviço de cluster de alta-disponibilidade (Highavailability cluster service)
• Cluster resources – são blocos de montagem
(building blocks) que você cria e gerencia no
arquivo de configuração do cluster, por exemplo:
um endereço IP, um script para inicialização de
uma aplicação, ou uma partição compartilhada
do RH GFS
• Failover domain (domínio de falha) – é um
subconjunto de nós de cluster que são elegíveis
para executar um serviço de cluster particular
Gerenciamento de Serviços de
Alta-Disponibilidade (Highavailability Service Management)
• Cluster service
• Failover priority
• Cluster resource
5 – Red Hat GFS
• 5.1 – Superior Performance and Scalability
• 5.2 – Performance, Scalability, Moderate Price
• 5.3 – Economy and Performance
Red Hat GFS
• Red Hat GFS (Global File System) é um
sistema de arquivo em cluster que permite
a um agrupamento de nós acessarem
simultaneamente um dispositivo de blocos
que é compartilhado entre os nós.
5.1 Superior Performance and
Scalability
GFS com um SAN (Storage Area Network)
5.2 Performance, Scalability,
Moderate Price
GFS e GNBD com um SAN (Storage Area Network)
5.3 Economia e Performance
(Economy and Performance)
GFS and GNBD with Directly Connected Storage
6 – Cluster Logical Volume
Manager (CLVM)
• O componente chave no CLVM é o clvmd
• LVM2 (Logical Volume Manager 2 Gerenciador de Volumes Lógicos 2)
• Interface de Usuário Gráfica do LVM
Visão Geral do CLVM
Criação de Volumes Lógicos
• Logical Volumes (Volumes Lógicos)
– lvcreate
• Volume Group
– vgcreate
• Physical Volumes (Volumes Físicos)
– pvcreate
• Linux Partitions (Partições Linux)
Criando Volumes Lógicos
7 – Global Network Block Device
(GNBD)
• GNBD consiste de dois componentes
principais:
– GNBD cliente: executa em um nó com GFS e
importa um bloco exportado por um servidor
GNDB
– GNBD servidor: executa em outro nó e
exporta block-level storage de seu storage
local (diretamente conectado ou via SAN)
Global Network Block Device
• Múltiplos clientes GNDB podem acessar
um dispositivo exportado por um servidor
GNDB, fazendo o GNDB apropriado ao
uso por um grupo de nós rodando GFS
Visão Geral do GNBD (Global
Network Block Device)
8 – Linux Virtual Server (LVS)
• 8.1 – Topologia LVS de duas camadas
• 8.2 – Topologia LVS de três camadas
• 8.3 – Métodos de Roteamento
– 8.3.1 Roteamento via NAT (Network Address
Translator)
– 8.3.2 Roteamento Direto (DR)
8.1 Topologia LVS em duas
camadas (Two-tier LVS Topology)
8.2 Three-Tier LVS Topology
8.3 Métodos de Roteamento
• NAT Routing
• Direct Routing
8.3.1 Roteamento usando NAT
Roteamento usando Direct Routing
(DR)
8.4 Persistência e Firewall Marks
• Persistência
• Firewall Marks
Persistência (Persistence)
Firewall Marks
9 – Ferramentas de Administração
do Cluster
• Ferramentas para administração do
Cluster
• 9.1 – Conga
• 9.2 – Cluster Administration GUI
– 9.2.1 – Cluster Configuration Tool
– 9.2.2 – Cluster Status Tool
• 9.3 – Command Line Administration Tools
9.1 Conga
Conga provê as seguintes características
principais:
• Uma interface Web para o gerenciamento do
cluster e do storage
• Distribuição automatizada de dados do cluster e
pacotes de suporte
• Integração fácil com clusters existentes
• Não há necessidade de re-autenticação
• Integração de status e logs do cluster
• Controle fino (fine-grained) sobre as permissões
do usuário
Conga
• Os principais componentes no Conga são:
– luci - é um servidor que roda em um
computador e comunica com múltiplos
clusters e computadores através do ricci
– ricci - é um agente que executa em cada
computador (um membro do cluster ou um
computador isolado) gerenciado pelo Conga
luci
• É acessível através do navegador e provê
três funções principais acessadas através
das seguintes abas:
– homebase
– cluster
– storage
9.2 Cluster Administration GUI
• system-config-cluster
• A ferramenta consiste de duas funções
principais:
– Cluster Configuration Tool  permite criar,
editar e propagar o arquivo de configuração
do cluster (cluster configuration tool)
– Cluster Status Tool  provê habilidade de
gerenciar serviços de alta disponibilidade
Cluster Configuration Tool
Cluster Status Tool
9.3 Ferramanetas de
Administração através de linha de
comandos (Command Line
Administration Tools)
Ferramentas de linha de comando
• ccs_tool (Cluster Configuration System
Tool)
• cman_tool (Cluster Management Tool)
• fence_tool (Fence Tool)
• clustat (Cluster Status Utility)
• clusvcadm (Cluster User Service
Administration Utility)
10 – Linux Virtual Server
Administration GUI
•
•
•
•
10.1 – Control/Monitoring
10.2 – Global Settings
10.3 – Redundancy
10.4 Virtual Servers
– SubSeção Virtual Server
– SubSeção Real Server
– SubSeção Edit Monitoring Scripts
Piranha Configuration Tool
Red Hat Cluster Suite Component
Summary
• Seção 1 – Componentes do Cluster
• Seção 2 – Man Pages
• Seção 3 – Hardware Compatível
1 – Componentes do Cluster
Função
Componentes
Conga
luci
ricci
Cluster Configuration Tool
Cluster Configuration System (CCS)
Cluster Manager (CMAN)
Resource Group Manager
(rgmanager)
Fence
DLM (Distributed Lock Manager)
GFS (Global File System)
GNBD (Global Network Block Device)
LVS (Logical Volume
Quorum Disk
Descrição
2 – Man Pages
3 – Hardware Compatíveis
Bibliografia
• [1] Red Hat Cluster Suite for Red Hat
Enterprise Linux 5.2.
Cluster_Suite_Overview ISBN: N/A.
Publication date: May 2008
RHCS Sumário dos Componentes
do RHCS
Links
• http://en.wikipedia.org/wiki/Highavailability_cluster
• http://en.wikipedia.org/wiki/Red_Hat_Clust
er_Suite