Опубликован: 15.10.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 3143 / 507 | Оценка: 4.48 / 4.23 | Длительность: 45:21:00
Лекция 15:

Кластеризация

Программные компоненты

Несколько программных компонентов образуют кластеры серверов; они разделяются на две категории.

  • ПО кластеризации.Компоненты ПО, которые требуются для работы кластера серверов. Это ПО инициирует взаимодействие между узлами, определяет рабочее состояние приложения или узла, передает операции с ресурсами и выполняет много других функций. Два основных компонента ПО кластеризации - это Resource Monitor (Монитор ресурсов) и служба Cluster.
  • Административное ПО.Предоставляет вам контроль и управление кластером серверов, чтобы вы могли конфигурировать этот кластер и следить за ним. Имеется два основных компонента в категории административного ПО: Cluster Administrator (Администратор кластеров) и утилита командной строки cluster.exe. Cluster Administrator не обязательно запускать непосредственно в каком-либо узле кластера; его можно запускать удаленным образом с любого компьютера Windows Server 2003 или Windows 2000, а также с компьютера Windows NT 4 с Service Pack, начиная с версии 3.

Служба Cluster.Служба Cluster запускается в каждом узле кластера серверов. Это центр кластера серверов, управляющий всеми операциями кластера серверов. Служба Cluster управляет следующими действиями.

  • Управляет всеми объектами кластера серверов, включая узлы (например, узлом, в котором она установлена), разделяемые ЗУ и информацию о конфигурации (например, IP-адрес узла или имя компьютера).
  • Осуществляет взаимодействие и координацию с другими службами Cluster в кластере серверов, включая включение или удаление узла в кластере серверов.
  • Обнаруживает отказы приложений и узлов и инициирует операции перехода по отказу (failover). Это может быть попытка перезапуска приложения, а также распределение нагрузки на другой узел кластера серверов.
  • Управляет уведомлениями о событиях.

Монитор ресурсов (Resource Monitor).Любой физический или логический компонент в кластере серверов (большинство из них уже описано выше) рассматривается как ресурс службой Cluster. Чтобы повысить управляемость компонентов кластера серверов, используется Монитор ресурсов, помогающий осуществлять взаимодействие между службой Cluster и ресурсами кластера.

Мониторы ресурсов - это различные программные компоненты, которые используются как "посредники" между службой Cluster и ресурсами кластера серверов. Монитор ресурсов позволяет работать этим ресурсам отдельно друг от друга, а также от службы Cluster. Это разделение ресурсов повышает уровень надежности, готовности и масштабируемости для кластера серверов. Например, отказ ресурса не влияет на работоспособность службы Cluster. Кроме того, Монитор ресурсов используется для слежения за службой Cluster, чтобы при ее отказе Монитор ресурсов мог реагировать, переводя в режим offline все ресурсы этого узла.

Монитор ресурсов не вызывает никаких операций кластера серверов, за двумя исключениями: сбор отчетов о состоянии от службы Cluster или от ресурсов и перевод в режим offline всех ресурсов узла в случае отказа службы Cluster. Когда Монитор ресурсов связывается с ресурсом, он фактически связывается с ресурсной DLL этого ресурса. Ресурсную DLL можно видеть как интерфейс с этим ресурсом. Возьмем, например, ресурс, где возникло какое-либо событие. Ресурсная DLL должна сообщить об этом событии службе Cluster. И здесь вступает в дело Монитор ресурсов; он фактически принимает сообщение и обеспечивает уведомление службы Cluster.

Cluster Administrator (Администратор кластеров).Cluster Administrator это основное средство администрирования и конфигурирования объектов кластера серверов, таких как узлы, группы и другие ресурсы. Он устанавливается по умолчанию в каждом узле кластера, но его можно также установить на любом компьютере с Windows Server 2003, Windows 2000 или Windows NT 4 с Service Pack, начиная с версии 3. Это позволяет вам управлять кластером серверов без необходимости физического присутствия в одном из узлов.

Программа Cluster Administrator вызывается из меню Administrative Tools версий Windows Server 2003 Standard Edition, Enterprise Edition и Datacenter Edition (но не Web Edition).

Примечание. Cluster Administrator устанавливается в системах Windows XP Professional, когда вы устанавливаете \i386\adminpak.msi с установочного CD Server 2003.

Утилита командной строки Cluster. Cluster.exe позволяет вам управлять кластером из командной строки или из скрипта, который вызывает cluster.exe. Эту утилиту можно запускать на компьютере с Windows Server 2003, Windows 2000 или Windows NT 4 с Service Pack, начиная с версии 3.

Прежде чем использовать cluster.exe, вам нужно изучить следующие важные синтаксические правила.

  • Заключайте в кавычки все имена, содержащие пробелы и специальные символы.
  • Для булевых значений ( True и False ) указывайте 1 для True и 0 для False.
  • Если вы не указываете имя кластера серверов или используете точку (.), то предполагается, что вы работаете в локальном кластере серверов и указываете этот кластер.
  • Cluster.exe обрабатывает опции слева направо, и если какая-либо опция неверна, то команда прекращает свое выполнение на этой опции.
  • Используйте две кавычки вместо одной в строке, где имеются две кавычки подряд ("").

Синтаксис cluster.exe зависит от объектов, которыми вы управляете. В табл. 15.2 описываются различные объекты, которыми вы можете управлять, с описанием соответствующего синтаксиса.

Совет. Чтобы вывести опции для любого из определений синтаксиса табл. 15.2, введите cluster.exe /? или cluster.exe /help в командной строке.
Логические и физические компоненты кластеров

Служба Cluster работает с приложениями, управляя логическими и физическими компонентами кластера.

Логические компоненты.Служба Cluster управляет множеством логических компонентов, включая следующие компоненты.

  • Виртуальный сервер.Это имя сервера вместе группами ресурсов, необходимых для выполнения кластеризованного приложения. Виртуальный сервер - это представление для клиентов кластеризованного сервера, поскольку клиенты не знают, какой узел кластера содержит виртуальный сервер.
Таблица 15.2. Базовый синтаксис для Cluster.exe
Кластер cluster [[/cluster:] имя_кластера ] /опция
Узел кластера cluster [[/cluster:]имя_кластера] node имя_узла оn-
Кластерная группа cluster [[/cluster:]имя_кластера] group имя_группы [/node:имя_узла] опция
Кластерная сеть cluster [[/cluster:]имя_кластера] network имя_сети опция
Сетевой интерфейс кластера cluster [[/cluster:]имя_кластера] netinterface /node: имя_узла /network:имя_сети опция
Кластерный ресурс cluster [[/cluster:]имя_кластера] resource имя_ресурса опция
Тип кластерного ресурса cluster [[/cluster:]имя_кластера] resourcetype отображаемое-имя-типа-ресурса опция
  • Ресурсы.Основные элементы, управляемые службой Cluster. Определение любого заданного ресурса может соответствовать физическому устройству (например, дисковый накопитель) или логическому объекту (например, IP-адрес, служба или имя). Ресурсы имеют атрибуты, которые (среди прочих вещей) указывают, каким узлам разрешается переводить ресурсы в режим online (вместе с условием, что узел кластера должен находиться в режиме online, чтобы он мог перевести заданный ресурс в режим online).
  • Группы.Набор ресурсов, причем любой конкретный ресурс может одновременно принадлежать только одной группе. При переходе по отказу (failover) и возврате после восстановления (failback) служба Cluster перемещает группу из одного узла кластера в другой, обеспечивая перевод всех ресурсов группы в режим offline для старого узла кластера, прежде чем ресурсы будут переведены в режим online в новом узле кластера. Операция, выполняемая на уровне группы, влияет на все ресурсы в этой группе.

Физические компоненты.Имеются следующие физические компоненты, поддерживающие логические компоненты кластера.

  • Узлы.Сервер, который является членом кластера. Узел находится в режиме online, если работает сам сервер, на нем работает служба Cluster и этот узел взаимодействует с другими узлами, находящимися в режиме online.
  • Диски кластера.Логические диски (отдельные физические диски или тома RAID), которые подключены к разделяемой шине, доступной для всех узлов кластера. На дисках кластера содержатся данные приложений. Подготавливая диски для кластера, обязательно сконфигурируйте их как базовые диски, но не динамические диски.
  • Кворум-ресурс.Дисковый накопитель на разделяемой шине, который не является членом какой-либо группы перехода по отказу (failover). Служба Cluster помещает данные управления и журнал восстановления на кворум-ресурс и использует его для арбитража управления кластером. Кворум-ресурс на диске с разделяемой шиной должен быть сконфигурирован как базовый (Basic) диск, а не как динамический (Dynamic) диск.
  • Периодические контрольные пакеты (heartbeat).IP-пакеты, которыми регулярно обмениваются узлы кластера. Если узел не может получить такой пакет от другого узла, то он предполагает, что произошел отказ узла, не передающего пакеты. После этого активный узел инициирует процесс перехода по отказу.

Использование кластеров серверов в вашем окружении

Критически важным шагом является планирование способа включения кластеров серверов в ваше сетевое окружение Windows Server 2003. Не упустите ни одного аспекта планирования, прежде чем приступить к реализации. К сожалению, многие администраторы уделяют слишком мало времени планированию, и в результате получается неудачное решение, которое не приносит реальных выгод предприятию или даже вызывает серьезные аварии.

Имеется несколько заранее подготовленных реализаций, и вы можете выбирать среди них, задавшись следующими вопросами.

  • Что вы собираетесь поддерживать?Файловые службы и службы печати, веб-службы и приложения - это лишь небольшая часть того, что вы можете поддерживать с помощью кластеров серверов. Ваше решение окажет огромное влияние на модель, которой вы будете следовать.
  • Какой уровень готовности, масштабируемости, надежности и производительности вам нужен?Модели, которые предоставляет Microsoft (см. следующий раздел), варьируются в зависимости от предлагаемых служб. Иначе говоря, одна модель может предлагать высокий уровень готовности, но не слишком большой уровень масштабируемости.
  • Каковы ваши финансовые ограничения?

В следующем разделе описываются модели конфигураций, которые предлагает вам рассмотреть вам Microsoft. Для простоты изложения эти модели описываются для кластера с двумя узлами. Помня об изложенных выше вопросах, оцените каждую модель, чтобы решить, какая из них больше подходит для вашего сетевого окружения Windows Server 2003.

Модель кластера с горячим резервированием

Модель кластера с горячим резервированием (hot-spare cluster), показанная на рис. 15.13, называется также моделью типа active/passive, поскольку одновременно используются не все ресурсы оборудования. В результате эта модель обеспечивает наиболее высокий уровень готовности.

В модели кластера типа active/passive второй узел используется только при отказе первого узла

Рис. 15.13. В модели кластера типа active/passive второй узел используется только при отказе первого узла

В модели с горячим резервированием один узел кластера серверов обслуживает все запросы ресурсов. Второй узел простаивает, пока не возникает отказ активного узла. Вы можете интерпретировать это как выделенный резерв.

Обычно для пассивного узла используется та же конфигурация оборудования, что и для активного узла. В случае аварии это позволяет пассивному узлу быстро занять место активного узла и обеспечивать те же услуги.

Главным преимуществом этой модели является то, что она обеспечивает наиболее высокий уровень готовности без снижения уровней производительности. Вы можете предусмотреть использование этой модели для ваших наиболее критичных приложений и служб. Конечно, если говорить о финансовой стороне, то вам придется потратить дополнительные деньги на узел, который будет простаивать почти весь срок его службы.

Игорь Ермачков
Игорь Ермачков
Латвия, Рига
Александр Демиденко
Александр Демиденко
Россия, Брянск