Cluster adalah sekelompok komputer (node) yang bekerja sama untuk memberikan solusi bersama. Pada tingkat tinggi, sebuah cluster dapat dilihat memiliki tiga bagian (sering didefinisikan sebagai cluster stack).
Konsep dasar
- Sumber daya: Inilah alasan mengapa kluster ini menjadi layanan yang perlu dijaga agar selalu tersedia.
- Agen Sumber Daya: Ini adalah komponen sistem operasi skrip yang memulai, menghentikan, dan memantau sumber daya, dengan serangkaian parameter sumber daya.
- Agen Pagar: Ini adalah skrip yang menjalankan tindakan pagar simpul, diberikan perangkat target dan pagar.
- Pagar: Kemampuan untuk menonaktifkan node.
- Kuorum: Mencakup kemampuan untuk menentukan apakah cluster dapat terus beroperasi dengan aman atau tidak.
Jenis cluster
Keempat jenis tersebut adalah sebagai berikut:
- Ketersediaan Tinggi (HA): Digunakan untuk Toleransi Kesalahan agar layanan server tetap tersedia bagi karyawan atau pelanggan.
- Penyeimbangan Beban: Menyeimbangkan beban antara beberapa sistem saat layanan perlu tersedia untuk banyak sistem sekaligus (dapat digunakan untuk tiga jenis Cluster lainnya).
- Didistribusikan: Pekerjaan akan dikelola oleh sistem yang berbeda.
- Paralel (Beowulf): Pekerjaan dikelola oleh banyak prosesor di beberapa sistem.
Begitu juga dengan konfigurasinya ada beberapa jenis cluster :
- Pengelompokan manual: Memungkinkan Anda mengklasifikasikan, menggabungkan, membagi kluster secara manual jika output dari algoritme pengurutan lonjakan otomatis tidak memuaskan.
- Menggabungkan kluster: Ketika beberapa cluster tampaknya sesuai dengan unit yang sama.
- Memisahkan kluster: Anda dapat membuat kluster baru dengan menggambar poligon di sekitar kumpulan paku pada tampilan fitur, tampilan amplitudo, tampilan amplitudo template, atau tampilan atribut spike.
CATATAN: Kami di sini di Rackspace, sebagian besar menggunakan HA dan terkadang LB cluster. Di Rackspace kami menggunakan istilah Red Hat Cluster Suite (RHCS) pada RHEL 6 dan Pacemaker Configuration System csd daemonm (PCS) pada RHEL 7 untuk menyediakan konektivitas antar node cluster dan menyediakan platform untuk layanan cluster.
Suite cluster menyediakan alat untuk membangun, mengonfigurasi, dan mengontrol cluster.
Alasan untuk memiliki cluster
Ada berbagai alasan untuk menggunakan cluster. Kami menggunakannya untuk menyediakan backend yang tangguh dan sangat tersedia untuk solusi. Ini terutama untuk layanan backend seperti MySQL, NFS, atau Redis di mana layanan tersebut dapat berada di belakang front end server web.
Ketersediaan tinggi disediakan melalui failover otomatis - jika ada kegagalan pada node cluster, layanan cluster yang berjalan pada node tersebut akan secara otomatis pindah ke node yang berjalan dengan benar.
Cluster umumnya akan menggunakan penyimpanan bersama (SAN) sehingga data akan tetap ada saat layanan berpindah antar node.
Jika sebuah node menjadi tidak responsif, biasanya node tersebut akan di-boot ulang (dipagari) oleh node lain untuk menjaga integritas data dari penyimpanan bersama dan kepemilikan IP mengambang.
Klustering Ketersediaan Tinggi Linux Open Source
Beberapa vendor sistem operasi Linux menawarkan perangkat lunak pengelompokan, seperti SUSE Linux HAE; Red Hat Enterprise Linux (RHEL); dan Oracle Real Application Clusters (RAC).
Meskipun memungkinkan Anda untuk membuat kluster failover, mereka menghadirkan berbagai tantangan, ini sangat manual dan rentan terhadap kesalahan manusia.
Ekstensi HA open-source Linux memerlukan keterampilan teknis tingkat tinggi, menciptakan masalah kompleksitas dan keandalan yang menantang sebagian besar operator.
SUSE
SUSE Linux Enterprise Server dan Red Hat Enterprise Linux keduanya menawarkan lingkungan SAN dan SANless tetapi memerlukan perangkat lunak replikasi yang disebut DRBD diinstal dan dikonfigurasi di OS untuk mendukung replikasi data di lingkungan SANless. Sayangnya, ini membutuhkan skrip khusus yang berat, yang dapat memakan waktu lama untuk menguji dan memvalidasi dan memerlukan pengujian ulang ketika ada pembaruan yang dibuat untuk lingkungan. Karena perusahaan-perusahaan ini adalah perusahaan sistem operasi yang pertama dan terutama, dukungan mereka diarahkan untuk masalah tingkat sistem operasi dan seringkali hanya ada sedikit atau tidak ada keahlian HA untuk membantu pelanggan dengan masalah mereka.
Cluster Aplikasi Oracle Reak (RAC)
Oracle RAC adalah solusi ketersediaan tinggi, tetapi terutama dirancang untuk tingkat manajemen basis data. Ini berarti Anda akan memerlukan solusi HA yang berbeda untuk komponen yang melakukan pemantauan, pengelolaan, dan pemulihan tingkat aplikasi Anda. Oracle RAC juga sangat mahal, mengharuskan Anda untuk meningkatkan ke Oracle Enterprise Edition selain membayar opsi RAC, jika dibandingkan dengan solusi pengelompokan Linux lainnya, seperti SIOS Protection Suite.
Suite Perlindungan SIOS untuk Pengelompokan Linux
Suite Perlindungan SIOS untuk Linux menyediakan kombinasi yang terintegrasi erat dari pengelompokan failover ketersediaan tinggi, pemantauan aplikasi berkelanjutan, replikasi data, dan kebijakan pemulihan yang dapat dikonfigurasi, melindungi aplikasi penting bisnis Anda dari waktu henti dan bencana. Sementara SIOS Protection Suite dapat beroperasi di lingkungan SAN untuk mendukung klaster berbasis perangkat keras HA tradisional, arsitekturnya menggunakan pendekatan shared-nothing ke server clustering yang memungkinkannya untuk menjalankan SANless. Ini memberikan solusi yang kuat, serbaguna, dan mudah dikonfigurasi dengan kebijakan pemulihan failover/failback otomatis dan manual untuk berbagai macam aplikasi.
Suite Perlindungan SIOS untuk Linux mencakup:
- SIOS LifeKeeper: Menyediakan perangkat lunak pengelompokan failover yang fleksibel yang memantau seluruh tumpukan aplikasi.
- Penjaga Data SIOS: Menyediakan replikasi data tingkat blok berbasis host yang cepat dan efisien untuk mencerminkan penyimpanan lokal dalam konfigurasi cluster tanpa SAN atau mereplikasi ke lokasi jarak jauh atau cloud untuk pemulihan bencana.
- Beberapa Kit Pemulihan Aplikasi (ARK): Dengan alat konfigurasi dan validasi otomatis yang disertakan dalam produk untuk melindungi aplikasi dan data penting bisnis Anda dari waktu henti dan bencana.
Ini adalah kedalaman pengetahuan tim SIOS dalam pemulihan aplikasi dan otomatisasi solusi pemantauan dan pemulihan aplikasi yang membuatnya lebih mudah digunakan dan pilihan yang lebih baik dan lebih murah jika dibandingkan dengan solusi pengelompokan Linux yang ditawarkan SUSE, Red Hat, dan Oracle.
Selain itu, SIOS LifeKeeper mendukung semua distribusi Linux utama, termasuk Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, CentOS, dan Oracle Linux dan mengakomodasi berbagai arsitektur penyimpanan. Perangkat lunak SIOS telah diadaptasi dan dioptimalkan untuk berjalan pada sistem operasi ini dan komponennya telah diuji, jadi pastikan solusi klaster SANless akan bekerja pada setiap OS.
Terakhir, dengan SIOS Protection Suite untuk Linux, Anda dapat menjalankan aplikasi penting bisnis Anda di lingkungan cloud yang fleksibel dan skalabel, seperti Amazon Web Services (AWS) tanpa mengorbankan kinerja, ketersediaan tinggi, atau perlindungan bencana.
Pengelompokan Linux di AWS
Meskipun penyedia cloud, seperti AWS, menyediakan opsi ketersediaan tinggi, mereka tidak menyediakan tingkat ketersediaan tinggi dan perlindungan yang luas di seluruh infrastruktur aplikasi yang diminta pelanggan dan yang pernah Anda capai dengan menggunakan klaster sebelum komputasi awan. Itulah sebabnya AWS bermitra dengan SIOS. SIOS Protection Suite untuk Linux mencapai tingkat ketersediaan tinggi yang diinginkan ini untuk pelanggan bersama kami dan aplikasi penting yang mereka pindahkan ke cloud AWS.
Suite Perlindungan SIOS untuk Linux di AWS menyediakan semua elemen yang Anda butuhkan untuk membuat klaster Linux dengan ketersediaan tinggi di virtual private cloud (VPC) dalam satu Wilayah AWS di dua Availability Zone. Ini juga mendukung perlindungan out-of-the-box untuk sistem SAP, database Oracle, dan aplikasi penting bisnis lainnya.
SIOS dan AWS menawarkan SIOS Protection Suite Quickstart di AWS, yang membantu Anda membuat cluster ketersediaan tinggi Linux yang sepenuhnya dikonfigurasi dan operasional dalam beberapa langkah singkat. Ini menyiapkan arsitektur AWS untuk SIOS Protection Suite untuk Linux dan menyebarkannya ke akun AWS Anda dalam waktu sekitar setengah jam. Mulai Cepat ini, tersedia di AWS Marketplace, ditujukan untuk pengguna perusahaan yang ingin menerapkan SIOS Protection Suite untuk Linux di AWS ke dalam lingkungan pengujian atau produksi mereka.
Pengelompokan SIOS untuk Linux
SIOS adalah perusahaan ketersediaan tinggi yang telah menghabiskan 20 tahun terakhir berfokus pada pengiriman HA yang dirancang khusus untuk SAP, SQL, Linux, Oracle, dan aplikasi lainnya. Pengalamannya dibangun ke dalam produknya, dan instalasi serta konfigurasi memakan sebagian kecil waktu dan biaya jika dibandingkan dengan skrip kustom dengan distribusi Linux. Selain itu, SIOS menguji dan memvalidasi versi baru sistem operasi dan aplikasi sehingga pelanggannya tidak perlu melakukannya. Saat pelanggan menghubungi SIOS untuk mendapatkan dukungan, mereka terhubung dengan pakar ketersediaan tinggi – seseorang yang hanya berfokus pada HA dan telah melakukannya untuk waktu yang sangat lama.
Di Linux, perangkat lunak yang paling banyak digunakan adalah Pacemaker
Ikhtisar alat pacu jantung
Infrastruktur cluster Add-On Ketersediaan Tinggi menyediakan fungsi dasar untuk sekelompok komputer (disebut node atau anggota) untuk bekerja bersama sebagai sebuah cluster. Setelah sebuah cluster terbentuk menggunakan infrastruktur cluster, Anda dapat menggunakan komponen lain yang sesuai dengan kebutuhan clustering Anda (misalnya, menyiapkan cluster untuk berbagi file pada sistem file GFS2 atau menyiapkan layanan failover). Infrastruktur cluster melakukan fungsi berikut:
- Pengelolaan klaster.
- Pengelolaan kunci.
- Pagar.
- Manajemen konfigurasi cluster.
Arsitektur Alat Pacu Jantung
Sebuah cluster yang dikonfigurasi dengan Pacemaker terdiri dari daemon komponen terpisah yang memantau keanggotaan cluster, skrip yang mengelola layanan, dan subsistem manajemen sumber daya yang memantau sumber daya yang berbeda. Komponen berikut membentuk arsitektur Alat Pacu Jantung:
Basis Informasi Klaster (CIB)
Daemon informasi Pacemaker, yang menggunakan XML secara internal untuk mendistribusikan dan menyinkronkan informasi konfigurasi dan status saat ini dari Designated Coordinator (DC), sebuah node yang ditugaskan oleh Pacemaker untuk menyimpan dan mendistribusikan status dan tindakan cluster melalui CIB ke semua node cluster lainnya.
Daemon Pengelolaan Sumber Daya Cluster (CRMd)
Tindakan sumber daya cluster alat pacu jantung dirutekan melalui daemon ini. Sumber daya yang dikelola oleh CRMd dapat ditanyakan oleh sistem klien, dipindahkan, dipakai, dan diubah bila diperlukan.
Setiap node cluster juga menyertakan daemon manajer sumber daya lokal (LRMd) yang bertindak sebagai antarmuka antara CRMd dan sumber daya. LRMd meneruskan perintah dari CRMd ke agen, seperti memulai dan menghentikan serta menyampaikan informasi status.
Tembak Node Lain di Kepala (STONITH)
Sering digunakan bersama dengan sakelar daya, STONITH bertindak sebagai sumber daya cluster di Pacemaker yang memproses permintaan pagar, mematikan node secara paksa dan menghapusnya dari cluster untuk memastikan integritas data. STONITH dikonfigurasi dalam CIB dan dapat dipantau sebagai sumber daya cluster normal.
corosync adalah komponen - dan daemon dengan nama yang sama - yang melayani keanggotaan inti dan kebutuhan komunikasi anggota untuk cluster ketersediaan tinggi. Diperlukan agar Add-On Ketersediaan Tinggi berfungsi.
Selain fungsi keanggotaan dan perpesanan tersebut, corosync juga:
Mengelola aturan dan penentuan kuorum.
Menyediakan kemampuan pengiriman pesan untuk aplikasi yang berkoordinasi atau beroperasi di beberapa anggota cluster dan dengan demikian harus mengomunikasikan informasi stateful atau lainnya antar instance.
Alat manajemen dan konfigurasi alat pacu jantung
Alat pacu jantung memiliki dua alat konfigurasi untuk penerapan, pemantauan, dan pengelolaan cluster.
PCS dapat mengontrol semua aspek dari Pacemaker dan daemon detak jantung Corosync. Sebuah program berbasis baris perintah, pcs dapat melakukan tugas-tugas manajemen cluster berikut:
- Membuat dan mengonfigurasi kluster Alat Pacu Jantung/Corosync.
- Ubah konfigurasi kluster saat sedang berjalan.
- Mengonfigurasi Alat Pacu Jantung dan Corosync dari jarak jauh serta memulai, menghentikan, dan menampilkan informasi status cluster.
UI Web pcsd
Antarmuka pengguna grafis untuk membuat dan mengonfigurasi kluster Pacemaker/Corosync, dengan fitur dan kemampuan yang sama seperti utilitas pcs berbasis baris perintah.
Untuk menjaga integritas dan ketersediaan cluster, sistem cluster menggunakan konsep yang dikenal sebagai kuorum untuk mencegah kerusakan dan kehilangan data. Sebuah cluster memiliki kuorum ketika lebih dari setengah node cluster sedang online. Untuk mengurangi kemungkinan kerusakan data karena kegagalan, Alat Pacu Jantung secara default menghentikan semua sumber daya jika cluster tidak memiliki kuorum.
Dalam sistem cluster, mungkin ada banyak node yang mengerjakan beberapa bagian data produksi penting. Node dalam cluster multi-node yang sibuk dapat mulai bertindak tidak menentu atau menjadi tidak tersedia, mendorong tindakan oleh administrator. Masalah yang disebabkan oleh node cluster yang salah dapat dikurangi dengan menetapkan kebijakan pagar.
Ketika Pacemaker menentukan bahwa sebuah node telah gagal, ia berkomunikasi dengan komponen infrastruktur cluster lainnya bahwa node tersebut telah gagal. STONITH memagari simpul yang gagal saat diberitahu tentang kegagalan tersebut. Komponen infrastruktur klaster lainnya menentukan tindakan apa yang harus diambil, termasuk melakukan pemulihan apa pun yang perlu dilakukan. Misalnya, DLM dan GFS2, saat diberi tahu tentang kegagalan node, menangguhkan aktivitas hingga mereka mendeteksi bahwa STONITH telah menyelesaikan pemagaran node yang gagal. Setelah konfirmasi bahwa node yang gagal dipagari, DLM dan GFS2 melakukan pemulihan. DLM melepaskan kunci dari simpul yang gagal; GFS2 memulihkan jurnal dari node yang gagal.
Pagar tingkat simpul melalui STONITH dapat dikonfigurasi dengan berbagai perangkat pagar yang didukung, termasuk:
- Suplai Daya Tak Terputus (UPS): Perangkat berisi baterai yang dapat digunakan untuk memagari perangkat jika listrik padam.
- Unit Distribusi Daya (PDU): Perangkat dengan beberapa stopkontak yang digunakan di pusat data untuk distribusi daya yang bersih serta layanan pagar dan isolasi daya.
- Perangkat kontrol daya blade: Sistem khusus yang dipasang di pusat data yang dikonfigurasi untuk memagari node cluster jika terjadi kegagalan.
- Perangkat mati lampu: Perangkat yang terhubung ke jaringan yang mengelola ketersediaan node cluster dan dapat melakukan fencing, menghidupkan/mematikan, dan layanan lainnya oleh administrator secara lokal atau jarak jauh.
Kelas sumber daya tambahan Red Hat dengan ketersediaan tinggi
Ada beberapa kelas agen sumber daya yang didukung oleh Red Hat High Availability Add-On:
- LSB: Agen Basis Standar Linux mengabstraksi layanan yang sesuai yang didukung oleh LSB, yaitu layanan di /etc/init.d dan kode pengembalian terkait untuk status layanan yang berhasil dan gagal (status dimulai, dihentikan, dijalankan).
- OCF: Open Cluster Framework adalah superset dari LSB (Linux Standards Base) yang menetapkan standar untuk pembuatan dan eksekusi skrip inisialisasi server, parameter input untuk skrip menggunakan variabel lingkungan, dan banyak lagi.
- sistemd: Manajer layanan sistem terbaru untuk sistem berbasis Linux, systemd menggunakan set file unit daripada skrip inisialisasi seperti halnya LSB dan OCF. Unit-unit ini dapat dibuat secara manual oleh administrator atau bahkan dapat dibuat dan dikelola oleh layanan itu sendiri. Alat pacu jantung mengelola unit ini dengan cara yang sama seperti mengelola skrip init OCF atau LSB.
- Pemula: Sama seperti systemd, Pemula adalah manajer inisialisasi sistem alternatif untuk Linux. Pemula menggunakan tugas, bukan unit dalam skrip systemd atau init.
- STONITH: Agen sumber daya khusus untuk layanan pagar dan agen pagar menggunakan STONITH.
- Nagios: Agen yang mengabstraksi plugin untuk sistem Nagios dan alat pemantauan infrastruktur.
Sumber daya pemantauan
Untuk memastikan bahwa sumber daya tetap sehat, Anda dapat menambahkan operasi pemantauan ke definisi sumber daya. Jika Anda tidak menentukan operasi pemantauan untuk sumber daya, secara default perintah pcs akan membuat operasi pemantauan, dengan interval yang ditentukan oleh agen sumber daya.
Keterbatasan sumber daya
Anda dapat menentukan perilaku sumber daya dalam kluster dengan mengonfigurasi batasan. Anda dapat mengonfigurasi kategori batasan berikut:
- Batasan lokasi: Batasan lokasi menentukan node mana yang dapat dijalankan oleh resource.
- Batasan pesanan: Batasan pesanan menentukan urutan sumber daya yang dijalankan.
- batasan lokasi: Batasan colocation menentukan di mana sumber daya akan ditempatkan relatif terhadap sumber daya lainnya.
Sebagai singkatan untuk mengonfigurasi serangkaian batasan yang akan menempatkan sekumpulan sumber daya bersama-sama dan memastikan bahwa sumber daya dimulai secara berurutan dan berhenti dalam urutan terbalik, Pacemaker mendukung konsep grup sumber daya.
Grup sumber daya
Salah satu elemen yang paling umum dari sebuah cluster adalah satu set sumber daya yang perlu ditempatkan bersama-sama, mulai secara berurutan, dan berhenti dalam urutan terbalik. Untuk menyederhanakan konfigurasi ini, Pacemaker mendukung konsep grup.
Anda membuat grup sumber daya dengan perintah sumber daya pcs, menentukan sumber daya yang akan disertakan dalam grup. Jika grup tidak ada, perintah ini membuat grup. Jika grup ada, perintah ini menambahkan sumber daya tambahan ke grup. Sumber daya akan dimulai dalam urutan yang Anda tentukan dengan perintah ini, dan akan berhenti dalam urutan terbalik dari urutan awalnya.
Referensi
- Komponen Cluster - Clusterlab
- Sindrom Otak Terbelah - Techtarget
- Pengelompokan Linux - SIOS
- Pengelompokan - phy
- Kluster Linux - Linux.org
- Pengenalan cluster - Linux Blimp
- Ikhtisar Alat Pacu Jantung - Red Hat
Gunakan tab Umpan Balik untuk memberikan komentar atau mengajukan pertanyaan. Anda juga dapat memulai percakapan dengan kami.