Présentation de SUSE Linux Enterprise High Availability

SUSE Linux Enterprise High Availability est disponible avec les produits suivants :

SUSE Linux Enterprise High Availability élimine les points de défaillance uniques pour améliorer la disponibilité et la gérabilité des ressources critiques. Cela vous aide à assurer la continuité des activités, à protéger l'intégrité des données et à réduire les temps d'arrêt non planifiés pour vos charges de travail essentielles.

La figure suivante représente une grappe à trois noeuds. Chacun des noeuds est équipé d'un serveur Web et héberge deux sites Web. L'ensemble des données, des graphiques et du contenu des pages Web de chaque site Web est stocké sur un sous-système disque partagé connecté à chacun des noeuds.

Figure 1 : Grappe à trois noeuds #

 

Lors du fonctionnement normal de la grappe, chaque noeud est en communication permanente avec les autres noeuds de la grappe et contrôle régulièrement les ressources pour détecter les éventuelles défaillances.

La figure suivante montre comment la grappe déplace les ressources lorsque le serveur Web 1 échoue en raison de problèmes matériels ou logiciels.

Figure 2 : Grappe à trois noeuds après l'échec d'un de ces derniers #

 

Le site Web A passe au serveur Web 2 et le site Web B passe au serveur Web 3. Les sites Web continuent d'être disponibles et sont répartis de manière équitable entre les autres noeuds de la grappe.

Lorsque le serveur Web 1 a échoué, le logiciel High Availability a effectué les tâches suivantes :

Dans cet exemple, le basculement s'est produit rapidement et les utilisateurs ont récupéré l'accès aux sites Web en quelques secondes, généralement sans avoir besoin de se connecter à nouveau.

Lorsque le serveur Web 1 reviendra à un état de fonctionnement normal, les sites Web A et B pourront revenir (« rebasculer ») vers le serveur Web 1 automatiquement. Étant donné que cela entraîne un certain temps d'arrêt, vous pouvez configurer les ressources pour qu'elles ne rebasculent qu'à un moment spécifié qui provoque une interruption de service minimale.

Une grappe haute disponibilité («high availability») est un groupe de serveurs qui fonctionnent ensemble pour garantir la disponibilité des applications ou des services. Les serveurs configurés comme membres de la grappe sont appelés noeuds. Si un noeud échoue, les ressources qui s'y exécutent peuvent se déplacer vers un autre noeud de la grappe. SUSE Linux Enterprise High Availability prend en charge des grappes comportant jusqu'à 32 noeuds. Cependant, les grappes relèvent généralement de l'une des deux catégories suivantes : les grappes à deux noeuds ou les grappes avec un nombre impair de noeuds (habituellement trois ou cinq).

La communication interne de la grappe est gérée par Corosync. Le moteur de grappe Corosync est un système de communication de groupe qui fournit des informations sur la messagerie, l'appartenance et le quorum concernant la grappe. Sous SUSE Linux Enterprise High Availability 16, Corosync utilise kronosnet (knet) comme protocole de transport par défaut.

Il est vivement recommandé de configurer au moins deux canaux de communication pour la grappe. La méthode préférée consiste à utiliser la liaison de périphérique réseau. Si vous ne pouvez pas utiliser une liaison réseau, vous pouvez configurer un canal de communication redondant dans Corosync (également connu comme étant un deuxième « anneau »).

Dans une grappe High Availability, les applications et services qui doivent être hautement disponibles sont appelés ressources. Les ressources de grappe peuvent notamment être des sites Web, des serveurs de messagerie, des bases de données, des systèmes de fichiers, des machines virtuelles et tout autre service ou application basé(e) sur un serveur que vous voulez rendre accessible en permanence aux utilisateurs. Vous pouvez démarrer, arrêter, surveiller et déplacer les ressources au besoin. Vous pouvez également spécifier si des ressources spécifiques doivent s'exécuter ensemble sur le même noeud, ou démarrer et s'arrêter dans un ordre séquentiel. Si un noeud de grappe échoue, les ressources qui s'y exécutent basculent (passent) sur un autre noeud au lieu d'être perdues.

Dans SUSE Linux Enterprise High Availability, le gestionnaire de ressources de grappe (CRM) est Pacemaker, qui gère et coordonne tous les services de grappe. Pacemaker utilise des agents de ressources (RA) pour démarrer, arrêter et surveiller ces dernières. Un agent de ressource abstrait la ressource qu'il gère et présente son statut à la grappe. SUSE Linux Enterprise High Availability prend en charge de nombreux agents de ressources conçus pour gérer des types spécifiques d'applications ou de services.

Dans un scénario de grappes divergentes, les noeuds de grappe sont divisés en plusieurs groupes (ou partitions) qui ne se connaissent pas. Cela peut être dû à une défaillance matérielle ou logicielle, ou à l'échec d'une connexion réseau, par exemple. Un scénario de grappes divergentes peut être résolu en isolant (réinitialisant ou éteignant) un ou plusieurs des noeuds. L'isolation au niveau des noeuds empêche un noeud défaillant d'accéder aux ressources partagées et évite que les ressources de la grappe s'exécutent sur un noeud dont le statut est incertain.

SUSE Linux Enterprise High Availability utilise STONITH comme mécanisme d'isolation de noeud. Pour être prises en charge, toutes les grappes SUSE Linux Enterprise High Availability doivent disposer d'au moins un périphérique STONITH. Pour les charges de travail critiques, il est recommandé d'utiliser deux ou trois périphériques STONITH. Il peut s'agir d'un périphérique physique (un bouton marche/arrêt) ou d'un mécanisme logiciel (SBD associé à un watchdog).

Lorsque la communication échoue entre un ou plusieurs noeuds et le reste de la grappe (scénario de grappes divergentes), une partition de grappe se produit. Les noeuds ne peuvent communiquer qu'avec les autres noeuds de la même partition et ignorent les noeuds séparés. Une partition de grappe dispose du quorum si elle détient la majorité des noeuds (ou « votes »). Cela est déterminé par le calcul du quorum. Le quorum doit être calculé pour permettre l'isolation des noeuds ne disposant pas du quorum.

Corosync calcule le quorum selon la formule suivante :

N ≥ C/2 + 1

N = minimum number of operational nodes
C = number of cluster nodes

Par exemple, une grappe à cinq noeuds a besoin d'au moins trois noeuds opérationnels pour maintenir le quorum.

Les grappes avec un nombre pair de noeuds, en particulier celles à deux noeuds, peuvent avoir un nombre égal de noeuds dans chaque partition et donc pas de majorité. Pour éviter cette situation, vous pouvez configurer la grappe pour qu'elle utilise QDevice en association avec QNetd. QNetd est un arbitre qui fonctionne en dehors de la grappe. Il communique avec le daemon QDevice qui s'exécute sur les noeuds de grappe pour fournir un nombre configurable de votes pour le calcul du quorum. Cela permet à une grappe de supporter davantage d'échecs de noeud que ne le permettent les règles de quorum standard.

Les grappes High Availability peuvent inclure un sous-système disque partagé connecté via Fibre Channel ou iSCSI. En cas de défaillance d'un noeud, un autre noeud dans la grappe monte automatiquement les répertoires de disque partagés auparavant montés sur le noeud défaillant. Cela permet ainsi aux utilisateurs de pouvoir accéder en permanence aux répertoires du sous-système disque partagé. Le contenu stocké sur le disque partagé peut inclure des données, des applications et des services.

La figure ci-dessous montre une configuration de grappe Fibre Channel classique. Les lignes vertes représentent les connexions à un commutateur Ethernet, qui peut redémarrer un noeud si une requête ping échoue.

Figure 3 : Configuration de grappe Fibre Channel classique #

 

La figure ci-dessous montre une configuration de grappe iSCSI classique.

Figure 4 : Configuration de grappe iSCSI classique #

 

Bien que la plupart des grappes incluent un sous-système disque partagé, vous pouvez également créer une grappe sans sous-système disque partagé. La figure suivante montre à quoi pourrait ressembler une grappe sans sous-système disque partagé.

Figure 5 : Configuration de grappe classique sans stockage partagé #

 

SUSE Linux Enterprise High Availability présente une architecture en couches. La figure suivante montre les différentes couches et leurs composants associés.

Figure 6 : Architecture d'une grappe SUSE Linux Enterprise High Availability #

 

De nombreuses actions effectuées dans la grappe provoquent un changement à l'échelle de celle-ci, par exemple, l'ajout ou la suppression d'une ressource de grappe ou la modification des contraintes de ressource. L'exemple suivant explique ce qui se passe dans la grappe lorsque vous effectuez une telle action :