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DRBD下的Linux高可用集群詳解

時間:2012-05-14 20:23來源:未知 整理:寂涯網絡 點擊:

隨著醫院電子病歷系統(EMR)和放射科信息系統
(RIS)在醫療信息化中發揮越來越重要的地位,臨床對
這兩套系統的依賴性也與日俱增。這兩套系統的信息
實際上存儲在郇服務器內,保證ftp服務器的7*27小
時可用性與數據的完整性成為醫院信息化工作的重要
課題。
傳統的解決方式是使用服務器集群加共享存貯介
質的方式實現,這種實現方式需要外置存儲設備用來
給集群提供共享磁盤,由于外置磁盤柜的價格較為昂
貴,造成這種方式成本較高,且單個外置磁盤本身也存
在單點故障風險。
本文介紹一種基于DRBD(DistributedReplicated
BlockDevice)的Linux雙機集群方式,使用DRBD在兩
臺運行heartbeat的服務器上通過專用網絡建立起操
作系統級的軟件RAID1。Heartbeat負責管理服務器資
源及主備切換,DRBD負責在服務器內置磁盤之間同
步數據。·
1系統設計
本系統使用兩臺運行vsftpd的Linux服務器
(CentOS5.6),機器名分別為:ftp201和ftp202進行系
統設計。ftp201和ftp201用ethO連接客戶網絡,用ethl
直連用作數據同步,兩臺服務器虛擬地址192.16.3.1
對外提供ftp服務,兩臺服務器使用相同的磁盤分配策
略,單獨分配一塊分區(/dev/sda3)通過ethl進行數據
同步,heartbeat在eth0上單播在ethl上廣播心跳,如
圖l所示:
linux系統結構圖

2數據同步軟件DRBD
DRBD是一個用軟件實現的、無共享的、服務器之
間鏡像塊設備內容的存儲復制解決方案。DBRD的核
心功能通過Linux的內核實現,最接近系統的IO棧。
在DRBD中,資源是特指某復制的存儲設備的所有方
面,包括資源名稱、DRBD設備(/dev/drbdm,這里m是
設備最小號,最大號可到147)、磁盤配置(使本地數據
可以為DRBD所用)、網絡配置(與對方通信),每個資
源有個角色,“主”和“備”。主角色的DRBD設備可以
不受限制的讀和寫,比如創建和映射文件系統、對于塊
設備的raw或直接IO訪問,備角色的DRBD設備接受
來自對方的所有修改,但是不能被應用程序讀寫,甚至
只讀也不行。DRBD在LinuxIO棧中的位置如圖2所
示,應用程序對DRBD設備(/dev/drbdm)的寫分為兩個
流:一個直接對本地磁盤操作;另外一個通過網絡傳送
到對端DRBD設備后寫入備機磁盤。
DRBD在 Linux IO棧中的位置
3高可用性集群軟件heartbeat
高可用集群是指一組通過硬件和軟件連接起來的
獨立計算機,它們在用戶面前表現為一個單一系統,在
這樣的一組計算機系統內部的一個或者多個節點停止
工作,服務會從故障節點切換到正常工作的節點上運
行,不會引起服務中斷。Heartbeat項目是Linux—HA工
程的一個組成部分,它實現了一個高可用集群系統,
heartbeat模塊實現了集群節點間通信、集群資源管理
等功能。
按照圖l的機構圖配置兩臺服務器的心跳方式及
地址,集群資源,保證備服務器通過heartbeat檢測到
主服務器發生故障時能正確進行資源的接管,包括IP
地址接管、DRBD磁盤接管、服務程序接管。
4測試
啟動ftp2Ol與ftp202,兩臺機器的drbd服務在啟
動過程中會互相等待,啟動完畢后按照配置文件的要
求ftp201成為主服務器,ftpO2O成為備服務器。
4.1拔出主機網線
ftp2O]heartbeat提示ping失敗,ftp201釋放資源
成為備機;ftp2O2heartbeat顯示其接管資源成為主機;
兩機drbd顯示ftp202成為第一資源,ftp2ol成為備用
資源;兩機數據同步正常,ftp201在恢復后保持備機狀
態;測試過程中服務器中斷服務30秒。
4.2切斷主機電源
ftp201heartbeat提示主機失效,并接管資源成為
新主機;drbd顯示ftp2O2成為第一資源,沒有備用資
源;ftp201關閉期間更新的數據,在恢復后自動從
ftp202同步;測試過程中服務器中斷服務30秒。
4.3拔出心跳線
ftp2O~drbd顯示其為第_二.資源,沒有備用資源,
ftp2O2drbd顯示其為備用資源,沒有第一資源;同步失
效期更新的數據在恢復后,ftp2Ol自動從ftp2O2同步;
測試過程中服務器正常提供服務。
4.4拔出主機網線與心跳線

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