Klastry w systemie Linux RedHat - RHCS (Redhat Cluster Suite) - cz.1 - wprowadzenie

W tym miejscu poruszony zostanie temat klastrów informatycznych tak więc pod pojęciem klastra kryje się termin oznaczający grupę połączonych ze sobą jednostek komputerowych (hostów, komputerów, serwerów) mających na celu udostępnianie klientowi zintegrowane środowisko pracy lub usługę. 

Jednostki wchodzące w skład klastra nazywamy węzłami lub z angielskiego "nodami" (węzeł - node) czasami stosowane może być również pojęcie instancji. 

Ze względu na przeznaczenie oraz budowę rozwiązania klastrowe można podzielić na trzy podstawowe grupy : 

• klastry wydajnościowe
• klastry niezawodnościowe
• klastry równoważenia obciążenia  

Klastry wydajnościowe

Zespół komputerów (hostów), z których każdy wykonuje własne zadanie obliczeniowe. Celem budowy tego rodzaju rozwiązania jest zwiększenie mocy obliczeniowej czyli zwiększenie wydajności przetwarzania, w sytuacji kiedy każdy odrębny host w klastrze wykonuję odrębne podzadanie, które jest częścią jednego większego zadania obliczeniowego.

Klaster niezawodnościowy

Zespół komputerów (hostów) wzajemnie dublujących swoje funkcjonalności (łączenie równoległe) w sytuacji gdzie każdy z hostów może zastąpić działanie innego z puli. W razie wystąpienia awarii jednej z maszyn kolejna przejmuję jej funkcję w sposób zupełnie nie widoczny dla klienta. 

Klastry równoważenia obciążenia

Zespół komputerów gdzie każda jednostka wykonuje swoje zadanie pobrane z puli zdań jaka została skierowana do całego klastra. W tym wypadku pojedyncza maszyna może zarówno wykonywać samodzielne odrębne zadanie bądź też może współpracować z kilkoma innymi maszynami wykonując składową należącą do większej całości. 

RedHat Cluster Suite (RHCS). 

RedHat Cluster Suite zawiera oprogramowanie służące do tworzenia wysoko wydajnych (high availability) klastrów z równoważonym obciążeniem (load balancing). W wersjach 3 i 4 wydania RHEL narzędzie to dostarczane było w postaci osobnego CD. W wersji RHEL 5 RHCS dostępne było prosto z RHN bez subskrypcji, obecnie w wersji 6 należy wykupić dodatkowe repozytorium. 

Wysoka dostępność klastra - High availability

Jeżeli konfigurujemy klaster w celu uzyskania wysokiej dostępności wszystkie instancję monitorowane są tak aby zapewnić dostępność usług w przypadku awarii jednego z węzłów. Wszystkie instancję wchodzące w skład klastra muszą posiadać zgodną konfigurację oraz identyczny stan usług zanim usługi zostaną uruchomione. Podstawową metodą komunikacji jest urządzenie stanowiące węzeł stanu sieci badające stan wszystkich hostów wchodzących w skład klastra i mające na celu odcięcie i wyłączenie instancji, która uległa awarii. W przypadku nie stosowania urządzenia wiążącego i monitorującego stan poszczególnych hostów komunikacja pomiędzy maszynami prowadzona jest po adresacji multicast, a o przełączeniu hosta w razie awarii jednej z maszyn decyduje kworum głosów pozostałych maszyn. W przypadku problemów występujących na węźle klastra Cluster Suit  przymusowo wyłącza usługi na uszkodzonym hoście oraz wysyła sygnał odłączenia zasilania (power off) odcinając dostęp do współdzielonej przestrzeni dyskowej zabezpieczając tym samym przed uszkodzeniem lub nie potrzebnym i nie właściwym nadpisaniem i zmodyfikowaniem plików na niej zawartych. Kontrolowane odłączenie i zabezpieczenie gwarantowane jest przez odgrodzenie (fencing) dostępu oraz STONITH. Nowsze wersje RedHat stosują bardziej wyodrębnioną metodę blokowania korzystając z rozproszonego Lock Managera (DLM) co umożliwia drobnoziarnistość blokowania bez pojedynczego punktu awarii. 

• Wsparcie dla 128 węzłów ( 16 w przypadku RHEL 3,4 i 5 ) 
• Wspierane są systemy plików NFS (Unix), CIFS (Windows), GFS (Różne systemy) 
• Usługa wsparcia filover
• Pełne udostępnienie przestrzeni dyskowej dla sub systemów
• Intergeracja danych
• Wsparcie dla SCSII oraz fibre channel

STONITH - shoot the other node in the head !