Cluster storage in alta affidabilità con GNU/Linux

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1 Cluster storage in alta affidabilità con GNU/Linux In particolare... Pacemaker DRBD iscsi RFC 3720

2 Obiettivi Illustrare e dimostrare come Linux possa diventare un sistema operativo affidabile per garantire la continuità di un servizio a basso costo e alla portata di tutti. Implementare una SAN in HA su piattaforma GNU/Linux attraverso la realizzazione di un cluster fault tollerance

3 Percorso Concetti preliminari su dispositivi di memorizzazione non volatile (storage) Concetti preliminari su infrastrutture cluster Illustrazione elementi del progetto Sviluppo e procedura di esecuzione (in laboratorio)

4 STORAGE definizione Storage Sono dispositivi ed infrastrutture hardware, per la memorizzazione, non volatile di dati.

5 STORAGE - tipologie DAS Direct Attached Storage IDE SCSI SATA NAS - Network Attached Storage Solitamente vengono implementati grazie all'utilizzo di un S.O. che gestisce lo storage di tipo tradizionale con maggiore efficienza e specificità. (Freenas, Openfiler, Lacie-NASOS2, Synology ecc. ). Gestisce partizionamento e filesystem.

6 STORAGE - tipologie SAN Storage Area Network Le SAN sono molto più scalabili e possono raggiungere capacità dell'ordine di decine o centinaia di Terabyte Dispongono di hardware più performante Composizione variegata di dispositivi (Storage dedicati, FcoE, Tape, Autoloader, NAS ecc.)

7 STORAGE - Esempio di SAN

8 STORAGE - logica

9 CLUSTER - premessa Situazione base Abbiamo ridotto ma non eliminato i SPOF Single Point Of Failure Host switch Bonding switch Controller RAID G.E. UPS

10 CLUSTER - premessa Host 1 switch Bonding Host 2 switch Bonding Controller RAID Controller RAID UPS G.E.

11 CLUSTER - definizione Finalmente abbiamo eliminato tutti gli SPOF possibili, ma ora è necessario trovare un sistema che ci permette di far dialogare e di gestire i due nodi come fossero una sola entità: Un CLUSTER Cluster (grappolo) In informatica è un insieme di computer connessi tra di loro e che cooperano al raggiungimento di un unico scopo.

12 CLUSTER - tipologie Fault tollerance HA (hight availability) Load Balancing Tolleranza ai guasti. Dove tutto è ridondante! Non ci devono essere SPOF. Non è necessaria la ridondanza dei dispositivi È necessario software specifico per la gestione del carico HPC (High performance computing) Calcolo parallelo per raggiungere prestazioni nell'ordine dei PetaFLOPS Supercomputer (www.top500.org) Ambito universitario e ricerca scientifica

13 CLUSTER - complicazioni Split brain Si verifica in genere su cluster con due nodi L'heartbeat si interrompe ed entrambi vogliono diventare DC Soluzione: STONITH (shoot the other node in the head) Dispositivi di fence. Quorum Spanning tree Si tratta di un protocollo che permette di abbattere una porta di uno switch quando sente un loop. Non tutti gli switch implementano questa funzione.

14 Elementi del progetto DRBD Distributed Redoundant Block Device Distribuito da LINBIT con GPL2 Pacemaker Evoluzione di Linux-HA Comunità di sviluppatori in tutto il mondo ISCSI - RFC 3720 Request For Comment

15 DRBD lo schema

16 Mirroring host host

17 Struttura DRBD yy

18 PACEMAKER Cluster fault tollerance Messaging Gestore della connettività Heartbeat, OpenAIS/Corosync CRM Cluster Resource Manager Gestore delle risorse e dei processi PACEMAKER, CONGA(RHEL)

19 Pacemaker la suite! Cluster Resource Manager: ha visibilita' su tutti i nodi del cluster Local resource Manager: esegue su un nodo le indicazioni del CRM Resource agents: Le entita' che gestiscono le risorse Messaging & Membership: La parte che si occupa di fare parlare fra di loro i nodi di un cluster(heartbeat o corosync)

20 Situazioni possibili

21 Pacemaker i componenti CRMD demone. Gira su ogni nodo ma solo uno viene eletto come cabina di regia (Designated Coordinator) PE o Policy Engine, calcola lo stato ideale del cluster e fornisce le direttive al DC CIB o Cluster Information Base, è un file XML contenente la configurazione e lo stato attuale del cluster. E presente ed uguale su tutti i nodi STONITHd o Shoot The Other Node In The Head, arresta i nodi 'erranti' (fence)

22 CLUSTER - risorse Web server (Apache) Mail server (xmail, postfix ecc.) Database (mysql, postgrsql, oracol ecc.) Filesystem (nfs, gfs2, clvmd ecc.) ISCSI (target e lun) Dispositivi a blocchi (DRBD)

23 CLUSTER altre note RHEL richiede CMAN per la gestione specifica di CLVM e GFS2 (propietari).. cosa che corosync e heartbeat non fanno o lo fanno attraverso la gestione del servizio. Invece CMAN si inserisce nel kernel attraverso patch. Questo gli permette di operare in modo molto più efficace. Si inserisce tra lo strato di messaging e di management E' un plugin e richiede il file di configurazione /etc/cluster/cluster.conf

24 CLUSTER altre note

25 ISCSI - RFC 3720

26 ISCSI esempio reale

27 SCHEMA FINALE

28 ESECUZIONE DEL PROGETTO Installazione S.O. -GNU/Linux CentOS 6.4 Configurazione S.O. Rete Sicurezza Predisposizione repository Installazione Pacchetti Configurazione software Drbd Corosync Pacemaker LCMC (gui)

29 Riferimenti e ringraziamenti

30 Installazione S.O.

31 Configurazione S.O. Rete Cluster configurazione cross Lan Partizionamento Fdisk /devx

32 Configurazione S.O. Sicurezza Firewall iptables Openssh hosts

33 Configurazione S.O. Predisposizione media Vi /etc/yum.repos.d/centos-base.repo VI /etc/yum.repos.d/centos-media.repo Mkdir /media/centos

34 Installazione pacchetti Yum install openssh-clients Yum install corosync pacemaker Yum install scsi-target-utils aggiuntivi Yum install crmsh...rpm Yum install drbd...rpm

35 Configurazione DRBD 1/4 #vi /etc/drbd.d/global_common.conf global { usage-count yes; # minor-count dialog-refresh disable-ip-verification } common { handlers { pri-on-incon-degr "/usr/lib/drbd/notify-pri-on-incon-degr.sh; /u sr/lib/drbd/notify-emergency-reboot.sh; echo b > /proc/sysrq-trigger ; reboot -f"; pri-lost-after-sb "/usr/lib/drbd/notify-pri-lost-after-sb.sh; /usr/lib/drbd/notify-emergency-reboot.sh; echo b > /proc/sysrq-trigger ; reboot -f"; local-io-error "/usr/lib/drbd/notify-io-error.sh; /usr/lib/drbd/notify-emergency-shutdown.sh; echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; #fence-peer "/usr/lib/drbd/crm-fence-peer.sh"; # split-brain "/usr/lib/drbd/notify-split-brain.sh root"; # out-of-sync "/usr/lib/drbd/notify-out-of-sync.sh root"; # before-resync-target "/usr/lib/drbd/snapshot-resync-target-lvm.sh -p c 16k"; #after-resync-target /usr/lib/drbd/unsnapshot-resync-target-lvm.sh; ###fence-peer /sbin/obliterate-peer.sh; }

36 Configurazione DRBD 2/4 startup { wfc-timeout 10; degr-wfc-timeout 120; #become-primary-on both; #outdated-wfc-timeout wait-after-sb } options { # cpu-mask on-no-data-accessible } disk { #fencing resource-and-stonith; # size max-bio-bvecs on-io-error fencing disk-barrier disk-flushes # disk-drain md-flushes resync-rate resync-after al-extents # c-plan-ahead c-delay-target c-fill-target c-max-rate # c-min-rate disk-timeout } protocol C;

37 Configurazione DRBD 3/4 } net { } # protocol timeout max-epoch-size max-buffers unplug-watermark # connect-int ping-int sndbuf-size rcvbuf-size ko-count allow-two-primaries; #cram-hmac-alg shared-secret after-sb-0pri discard-zero-changes; after-sb-1pri discard-secondary; after-sb-2pri disconnect; #always-asbp rr-conflict # ping-timeout data-integrity-alg tcp-cork on-congestion # congestion-fill congestion-extents csums-alg verify-alg # use-rle

38 Configurazione DRBD 4/4 [ALL]#vi /etc/drbd.d/risorsa1.res deve essere lo stesso nome file su ogni nodo!!! resource hd1 { deve essere lo stesso nome su ogni nodo!!! device /dev/vda4; può essere diverso per ogni nodo disk /dev/drbd0; deve essere lo stesso su ogni nodo!!! Meta-disk internal; } on cc1 { address :7788; } on cc2 { address :7788; } rete peer to peer (cavo cross) le porte devono essere le stesse sui nodi [ALL]#drbdadm create-md hd1 [ALL]#service drbd reload [ONE]#drbdadm -- --overwrite-data-of-pper primary hd1 [ALL]#service drbd status

39 Configurazione Corosync [ALL]#vi /etc/corosync/corosunc.conf.example /etc/corosync/corosync.conf [ALL]#vi /etc/corosync/corosync.conf amf { deve essere lo stesso nome su ogni nodo!!! mode: disabled } logging { to_stderr: no debug: off timestamop: on to_syslog: yes to_file: no syslog_facility: daemon } totem { version: 2 token: 3000 secauth: on token_retransmits_before_loss_const: 10 join: 60 consensus: 4000

40 Configurazione Corosync [ALL]#vi /etc/corosync/corosunc.conf.example /etc/corosync/corosync.conf [ALL]#vi /etc/corosync/corosync.conf # Please read the corosync.conf.5 manual page compatibility: whitetank totem { version: 2 secauth: off threads: 0 interface { ringnumber: 0 bindnetaddr: mcastaddr: mcastport: 5405 ttl: 1 } }

41 Configurazione Corosync logging { fileline: off to_stderr: no to_logfile: yes to_syslog: yes logfile: /var/log/cluster/corosync.log debug: off timestamp: on logger_subsys { subsys: AMF debug: off } } amf { mode: disabled } service { name: pacemaker ver: 1 } [ALL]#service corosync start [ALL]#service pacemaker start

42 Configurazione pacemaker [ONE]#crm configure property stonith-enabled="false" [ONE]#crm configure property no-quorum-policy="ignore" [ONE]#crm configure property default-resource-stickiness=infinity CONFIGURAZIONE RISORSE [ONE]#crm configure primitive ping ocf:pacemaker:ping params host_list=" " name="ping" op monitor interval="10s" timeout="60s" op start interval="0" timeout="60s" op stop interval="0" timeout="60s" [ONE]#crm configure clone c_ping ping meta globally-unique="false" [ONE]#crm configure primitive p_ip_web ocf:heartbeat:ipaddr2 \ params ip=" " nic="virbr0" \ op monitor interval="10s" timeout="20s" \ op start interval="0" timeout="20s" \ op stop interval="0" timeout="20s"

43 Configurazione pacemaker [ONE]#crm configure primitive p_tgt_web ocf:heartbeat:iscsitarget \ params iqn="web" tid="1" \ op monitor interval="60s" [ONE]#crm configure primitive p_lun_web ocf:heartbeat:iscsilogicalunit \ params target_iqn="web" lun="1" path="/dev/drbd0" \ op monitor interval="10" [ONE]#crm configure group g_web p_tgt_web p_lun_web p_ip_web ---E' necessario indicare al cluster che il gruppo appena creato deve obbligatoriamente risiedere sul nodo che ha la connessione con il seguente comando: #crm configure location l_web g_web rule -inf: not_defined ping or ping lte 0 Et voilà!

44 Consiglio Ci sono tante variabili e tante possibilità di errore ma anche di soluzione. Prima di mettere in produzione un sistema provate provate provate!!

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