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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
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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)
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, alta-disponibilidade, 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)
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 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 (High-availability Service Management) • Serviço de cluster de alta-disponibilidade (High-availability 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 (High-availability 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.
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
Criação de Volumes Lógicos • Logical Volumes (Volumes Lógicos) • lvcreate • Volume Group • vgcreate • Physical Volumes (Volumes Físicos) • pvcreate • Linux Partitions (Partições Linux)
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
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)
8.3 Métodos de Roteamento • NAT Routing • Direct Routing
8.4 Persistência e Firewall Marks • Persistência • 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