使用RHCS套件架设高可用性集群设计方案.docx

使用RHCS套件架设高可用性集群设计方案方案设计人：林超目录一． RHCS背景简介----------------------------------------------------------------------------------1二．高可用集群相关概念及原理----------------------------------------------------------------22.1集群的概念------------------------------------------------------------------------------------22.2高可用性集群的概念-----------------------------------------------------------------------22.3自动故障接管---------------------------------------------------------------------------------22.4 高可用集群原理-----------------------------------------------------------------------------3三．RHCS概念阐释及工作原理-------------------------------------------------------------------33.1 什么是RHCS-----------------------------------------------------------------------------------33.2 红帽集群套件RHCS的工作原理--------------------------------------------------------4四．实验设计--------------------------------------------------------------------------------------------54.1 实验目的------------------------------------------------------------------------------------- 54.2 实验说明------------------------------------------------------------------------- ------------54.3 实验步骤----------------------------------------------------------------------------- --------64.3.1 实验环境的准备--------------------------------------------------------------64.3.2 RHCS套件的安装------------------------------------------------------------7 4.3.3 RHCS套件的配置-----------------------------------------------------------8五．实验测试-------------------------------------------------------------------------------------------14一．RHCS背景简介 Red Hat 公司在2007年发布Red Hat Enterprise Linux 5 时，就将原本是作为独立软件发售的用于构建企业级集群的集群套件redhat cluster suite(RHCS,红帽集群套件)集成到了操作系统中一同发布，将RHCS集成到系统中，这意味着将是RHEL产品在集群功能方面的提升。

而且RHCS的安装与管理也将会变得更容易掌握 红帽的企业集群解决方案(RHCS)是全球领先的高可用性解决方案，专为红帽企业Linux量身定做，是全球企业Linux厂商中唯一提供原生集群解决方案的厂商RHCS集群经过红帽公司全球研发团队以及广大开发者社区的多年打造，已经成为企业级Linux平台上顶尖的高可用解决方案 红帽RHCS集群采用了业界成熟的技术和主流国际标准，遵循高度安全和可靠的苛刻要求，被广泛的部署在电信，金融，政府，军队，制造，医疗，商贸，教育等各行业 通过长年于主流硬件制造商及软件制造商的研发协作与合作，红帽RHCS集群已经在几乎所有主流硬件平台上运行，并且高度支持主流的数据库及中间件应用，针对绝大多数网站/网络所必须的应用服务也提供了完整的支持 红帽RHCS集群方案已经预置了对主要网络和数据库服务的支持，用户可通过红帽全球专家服务(GlobalProfessional Service)完成对特殊服务和应用的集群定制部署二．高可用集群相关概念及原理2.1 集群的概念 集群就是两台或更多的互连的电脑（我们称之为节点）整合在一起，对外表现为具备高可用性、高性能和易管理性的单一的、统一的计算资源。

2.2高可用性集群的概念 高可用性(HA)集群的出现是为了使集群的整体服务尽可能可用，以便考虑计算硬件和软件的容错性假如高可用性集群中的主节点发生了故障，那 么这段时间内将由次节点代替他次节点通常是主节点的映像，所以当他代替主节点时，他能够完全接管其身份，并且因此使系统环境对于用户是一致的 　　HA集群致力于使服务器系统的运行速度和响应速度尽可能快他们经常在多台机器上运行的冗余节点和服务，用来相互跟踪假如某个节点失败，他的替补将在几秒钟或更短时间内接管他的职责因此，对于用户而言，集群永远不会停机 　 某些 HA 集群也能够维护节点间冗余应用程式因此，即使正在使用的节点出了故障，用户的应用程式将继续运行，正在运行的应用程式会在几秒之内迁移到另一个节点，而 任何用户只会察觉到响应稍微慢了一点但是，这种应用程式级冗余需要将软件设计成具备集群意识的，并且知道节点失败时应该做什么但对于 Linux，现在要完全做到这一点更有一定难度因为 现在Linux 系统没有 HA 集群标准，并且也没有公共 API 可供给用程式研发者构建有集群意识的软件 HA集群能够执行负载均衡，但通常主服务器运行作业，而系统使辅助服务器保持闲置。

辅助服务器通常是主服务器操作系统配置的映像，尽管硬件本身稍 有不同辅助节点对主服务器进行活动监控或心跳观察，以查看他是否仍在运行假如心跳计时器没有接收到主服务器的响应，则辅助节点将接管网络和系统身份 （如 IP主机名和地址） HA集群通常包括2至8个或更多的节点，但是现在80%的HA 集群都是2个节点Apptime的Watchdog, Hewlett-Packard的MC/Service Guard, Legato Cluster Enterprise,Lineo的Availix Clustering, Mission Critical Linux的Convolo, Motorola的HA-Linux,SGI的FailSafe, SteelEye的LifeKeeper,连同Veritas　Cluster Server都是HA集群 　　在集群的这三种基本类型之间，经常会发生混合和交叉能够发现高可用性集群也能够在其节点之间均衡用户负载，同时仍试图维持高可用性程度同样，能够从要编入应用程式的集群中找到一个并行集群，他能够在节点之间执行负载均衡 2.3自动故障接管 自动故障接管指的是当一个节点出现故障后，其相关资源能够自动转移到别的节点上。

在一些集群产品中，故障节点的资源甚至能够转移到多个其他正常工作的节点上通常需要转移的资源包括：物理磁盘的归属、逻辑卷、数据库、IP地址、应用程式进程、打印队列连同锁等 自动故障接管通常有两种模式一种为active/passive模式，一种为active/active模式active/passive模式即一个 或多个节点运行应用程式，处于激活状态，而另有一个节点处于备份状态，当处于激活状态的节点出现故障后，则备份节点立即将其工作接管 active/active模式即任何节点都处于激活状态，当其中有节点出现故障后，其工作自动由其他节点分摊而接管掉2.4高可用集群原理图1展现了一个典型的高可用集群，图中描述了高可用集群的各个硬件组成部分，下面就图中提到的一些技术名词进行解释服务器集群：由两台以上服务器组成，加入到集群的服务器被称为"节点"通常以私有网络作为"心跳"，当集群中的一台服务器出现故障时，其他服务器会按照集群中设定的接管机制实现"故障切换(Failover)"为保证服务器网络及其与外部存储的连接，通常会对网卡进行"网卡绑定"，对外部存储的HBA卡链接进行"多路径绑定"心跳：服务器集群中的服务器通过"心跳"机制来判断自身及集群中的其他服务器是否存活，通常"心跳"会通过RJ45接口或COM接口实现。

虚拟IP及公共网络：集群软件或硬件通过TCP/IP协议对客户端可见的公共网络公开了一个虚拟的网络IP，此IP由集群机制管理，指向当前"活动"的集群服务器"节点"对于客户端而言，集群就相当于一个服务器，可以实现透明访问图1三．ＲＨＣＳ概念阐释及工作原理3.1什么是 RHCS：RHCS即 RedHat Cluster Suite ，中文意思即红帽集群套件红帽集群套件（RedHat Cluter Suite, RHCS）是一套综合的软件组件，可以通过在部署时采用不同的配置，以满足你的对高可用性，负载均衡，可扩展性，文件共享和节约成本的需要 对于需要最大正常运行时间的应用来说，带有红帽集群套件（Red Hat Cluster Suite）的红帽企业 Linux 集群是最佳的选择红帽集群套件专为红帽企业 Linux 量身设计，它提供有如下两种不同类型的集群：  1、高可用性：应用/服务故障切换－通过创建n个节点的服务器集群来实现关键应用和服务的故障切换  2、负载均衡：IP 负载均衡－对一群服务器上收到的 IP 网络请求进行负载均衡 利用红帽集群套件，可以以高可用性配置来部署应用，从而使其总是处于运行状态－这赋予了企业向外扩展（scale-out）Linux 部署的能力。

对于网络文件系统（NFS）、Samba 和Apache 等大量应用的开源应用来说，红帽集群套件提供了一个随时可用的全面故障切换解决方案而对于其它大多数应用来说，客户可以使用红帽集群套件提供的模板来创建自定义的故障切换脚本如果需要，还可以采用红帽专业服务（Red Hat Professional Services），由专业人员提供量身定制的红帽集群套件部署服务3.2红帽集群套件RHCS的工作原理图2是RHEL 5系列版本中RHCS的架构示意图：此图与红帽官方的架构图有所不同，图1-2主要展示了RHCS中常用的组件，通过简单的图例来描述RHCS架构中各个组件之件的关系下面对这些组件进行详细解释：图2 RHCS架构示意图cman集群管理器cman是一个基于内核的对称通用集群管理器它由两部分组成：连接管理器(cnxman)，用于处理成员、消息、投票数、事件通知和过渡；服务管理器(SM)，用于处理那些需要通过各种方式进行集群管理的应用及外部系统cman是RHCS中最核心的服务，可通过系统中的serivce命令进行启/停操作；DLM、G。