Pembuatan Server HA Cluster

High-Availability Cluster

Cluster ketersediaan tinggi (juga dikenal sebagai cluster HA atau kegagalan cluster) adalah kelompok komputer yang mendukung Server aplikasi yang dapat diandalkan dimanfaatkan dengan minimal down-time . Mereka beroperasi dengan menggunakan software ketersediaan tinggi untuk memanfaatkan berlebihan komputer dalam kelompok atau cluster yang menyediakan layanan lanjutan bila komponen sistem gagal. Tanpa clustering, jika server menjalankan crash aplikasi tertentu, aplikasi akan tersedia sampai server jatuh adalah tetap. HA pengelompokan obat situasi ini dengan mendeteksi kesalahan hardware / software, dan segera me-restart aplikasi pada sistem lain tanpa memerlukan intervensi administrasi, proses yang dikenal sebagai failover . Sebagai bagian dari proses ini, pengelompokan software dapat mengkonfigurasi node sebelum memulai aplikasi di atasnya. Sebagai contoh, filesystem yang tepat mungkin perlu diimpor dan dipasang, perangkat keras jaringan mungkin harus dikonfigurasi, dan beberapa aplikasi pendukung mungkin perlu berjalan dengan baik.
Cluster HA sering digunakan untuk kritis database , file sharing pada jaringan, aplikasi bisnis, dan layanan pelanggan seperti perdagangan elektronik website .
HA implementasi klaster berusaha untuk membangun redundansi ke dalam cluster untuk menghilangkan titik tunggal kegagalan, termasuk koneksi jaringan yang banyak dan penyimpanan data yang berlebihan terhubung melalui jaringan area penyimpanan .
Cluster HA biasanya menggunakan detak jantung koneksi jaringan pribadi yang digunakan untuk memantau kesehatan dan status dari setiap node di cluster. Salah satu kondisi yang halus namun serius semua perangkat lunak pengelompokan harus mampu menangani adalah split-otak , yang terjadi ketika semua link swasta turun secara bersamaan, tetapi node cluster masih berjalan. Jika itu terjadi, setiap node di cluster mungkin keliru memutuskan bahwa setiap simpul lainnya telah turun dan mencoba untuk memulai layanan yang node lain yang masih berjalan. Memiliki duplikat contoh layanan dapat menyebabkan korupsi data pada penyimpanan bersama.

Persyaratan desain aplikasi

Tidak setiap aplikasi dapat dijalankan dalam lingkungan cluster ketersediaan tinggi, dan keputusan desain yang diperlukan perlu dibuat lebih awal dalam tahap desain perangkat lunak. Dalam rangka untuk menjalankan dalam lingkungan cluster ketersediaan tinggi, aplikasi harus memenuhi setidaknya berikut persyaratan teknis, dua terakhir yang penting untuk fungsi yang dapat diandalkan dalam cluster, dan yang paling sulit untuk memenuhi sepenuhnya:

Harus ada cara yang relatif mudah untuk memulai, menghentikan, kekuatan-berhenti, dan memeriksa status aplikasi. Secara praktis, ini berarti aplikasi tersebut harus memiliki antarmuka baris perintah atau script untuk mengontrol aplikasi, termasuk dukungan untuk beberapa contoh aplikasi.
Aplikasi ini harus dapat menggunakan penyimpanan bersama ( NAS / SAN ).
Yang paling penting, aplikasi tersebut harus menyimpan sebanyak negara pada penyimpanan bersama non-volatile mungkin. Sama pentingnya adalah kemampuan untuk me-restart pada node lain di negara terakhir sebelum kegagalan menggunakan negara diselamatkan dari penyimpanan bersama.
Aplikasi ini harus Data tidak korup jika crash, atau memulai kembali dari negara yang disimpan.

Konfigurasi Node

2 simpul High Availability diagram jaringan Cluster

Ukuran yang paling umum untuk cluster HA adalah cluster dua node, karena itu adalah minimum yang diperlukan untuk memberikan redundansi, tetapi banyak kelompok terdiri dari banyak lagi, kadang-kadang puluhan node. Konfigurasi seperti kadang-kadang dapat dikategorikan ke dalam salah satu dari model berikut:

Aktif / aktif - Lalu Lintas ditujukan untuk node gagal adalah baik diteruskan ke node yang ada atau beban seimbang di node yang tersisa. Hal ini biasanya hanya mungkin bila node menggunakan konfigurasi perangkat lunak yang homogen.
Aktif / pasif - Menyediakan contoh sepenuhnya berlebihan dari setiap node, yang hanya membawa online ketika simpul utama terkait gagal. ^[1] Konfigurasi ini biasanya memerlukan perangkat keras yang paling ekstra.
N + 1 - Menyediakan node tambahan satu yang dibawa secara online untuk mengambil alih peran node yang telah gagal. Dalam kasus konfigurasi perangkat lunak heterogen pada setiap simpul utama, node ekstra harus universal mampu mengasumsikan salah satu peran dari node utama bertanggung jawab untuk. Hal ini biasanya mengacu pada kelompok yang memiliki beberapa layanan yang berjalan secara bersamaan; dalam kasus layanan tunggal, ini merosot ke aktif / pasif.
N + M - Dalam kasus di mana satu cluster adalah mengelola berbagai layanan, hanya memiliki satu didedikasikan failover simpul mungkin tidak menawarkan redundansi yang cukup. Dalam kasus tersebut, lebih dari satu (M) server siaga disertakan dan tersedia. Jumlah server siaga adalah pertukaran antara kebutuhan biaya dan kehandalan.
N-to-1 - Memungkinkan node failover siaga untuk menjadi yang aktif sementara, sampai node asli dapat dikembalikan atau dibawa kembali online, di mana titik layanan atau contoh harus menjadi gagal kembali ke sana untuk memulihkan ketersediaan tinggi .
N-to-N - Kombinasi cluster aktif / aktif dan N + M, N ke N cluster mendistribusikan jasa, contoh atau koneksi dari node gagal antara node aktif yang tersisa, sehingga menghilangkan (seperti dengan aktif / aktif) kebutuhan untuk node 'siaga', tetapi memperkenalkan kebutuhan untuk kapasitas ekstra pada semua node yang aktif.

Istilah tuan logis atau cluster tuan logis digunakan untuk menggambarkan alamat jaringan yang digunakan untuk mengakses layanan yang disediakan oleh cluster. Identitas tuan logis ini tidak terikat pada cluster node tunggal. Ini sebenarnya adalah sebuah alamat jaringan / hostname yang terkait dengan layanan (s) yang disediakan oleh cluster. Jika node cluster dengan database berjalan turun, database akan restart pada node cluster yang lain, dan alamat jaringan yang pengguna gunakan untuk mengakses database akan dibawa pada node baru juga sehingga pengguna dapat mengakses database lagi.

Node keandalan

Cluster HA biasanya menggunakan semua teknik yang tersedia untuk membuat sistem individu dan infrastruktur bersama dapat diandalkan mungkin. Ini termasuk:

Disk mirroring sehingga kegagalan disk internal tidak mengakibatkan sistem crash. The Distributed direplikasi Blok Perangkat adalah salah satu contoh.
Redundant jaringan koneksi sehingga kegagalan antarmuka kabel tunggal, switch, atau jaringan tidak mengakibatkan gangguan jaringan.
Redundant jaringan area penyimpanan (SAN) koneksi sehingga kabel tunggal, kegagalan saklar, atau antarmuka tidak menyebabkan hilangnya konektivitas ke penyimpanan (ini akan melanggar arsitektur share-apa).
Redundant daya listrik input pada sirkuit yang berbeda, biasanya keduanya atau semua dilindungi oleh uninterruptible power supply unit, dan berlebihan power supply unit, sehingga pakan daya tunggal, kabel, UPS, atau catu daya kegagalan tidak menyebabkan hilangnya daya ke sistem.

Fitur-fitur ini membantu meminimalkan kemungkinan bahwa failover clustering antara sistem akan diperlukan. Dalam failover seperti itu, pelayanan yang diberikan tidak tersedia untuk setidaknya beberapa saat, sehingga langkah-langkah untuk menghindari failover lebih disukai.

Strategi failover

Sistem yang menangani kegagalan dalam komputasi terdistribusi memiliki strategi yang berbeda untuk menyembuhkan kegagalan. Misalnya, Apache Cassandra API Hector (API) mendefinisikan tiga cara untuk mengkonfigurasi failover:

Gagal Cepat, ditulis sebagai "FAIL_FAST", berarti bahwa upaya untuk menyembuhkan kegagalan gagal jika node pertama tidak bisa dihubungi.
Pada Gagal, Coba One - Tersedia Berikutnya, ditulis sebagai "ON_FAIL_TRY_ONE_NEXT_AVAILABLE", berarti bahwa sistem mencoba salah satu tuan rumah, yang paling mudah diakses atau tersedia, sebelum menyerah.
Pada Gagal, Coba Semua, ditulis sebagai "ON_FAIL_TRY_ALL_AVAILABLE", berarti bahwa sistem mencoba semua yang ada, node yang tersedia sebelum menyerah.