MorePC - Главная страница


О сайте

Регистрация

Обратная связь

Реклама на сайте

Публикации на сайте

Карикатуры

  Категории СВТ     Тесты и методики испытаний     Новости СВТ     Проблемы информатизации     Форум     Опросы     Словарь     Поиск  

     Серверы : Теория  

Предлагаем Вашему вниманию статьи по информационной безопасности.
 

Объединенные серверы снижают время отказов

версия для печати

Карин Бек

15.03.2005

Кластеры высокой готовности, или отказоустойчивые кластеры, рассчитаны на обеспечение бесперебойной работы.

Недоступные базы данных или службы Web, прерванные интерактивные заказы, расстроенные клиенты в авиакассах — список последствий отказов критичных для предприятий приложений можно продолжать долго. Даже недолговременный сбой может заметно повлиять на работу предприятия. Готовность информационных технологий на уровне 98% означает, что важные деловые процессы оказываются недоступны более семи дней в году. При этом благодаря интеллектуальным решениям ИТ время отказов критичных систем может быть сведено к минимуму или даже к нулю.

Кластер кластеру рознь. То, что кажется общим местом, может иметь очень значительные технические следствия. Поэтому стоит начать с определения: под понятием «кластер» понимается объединение нескольких серверов в единую систему. Это могут быть системы двух типов: в высокопроизводительном кластере множество задач распределяется между как минимум двумя, а чаще заметно большим числом серверов (узлов). Кластеры высокой готовности, или отказоустойчивые кластеры, рассчитаны на обеспечение бесперебойной работы. Простейшая подобная система состоит из двух серверов: если первый узел (первичная система) выходит из строя, то второй (вторичный, или резервный, сервер) берет на себя выполнение его задач.

Самым рудиментарным и все еще иногда встречающимся вариантом является так называемый «самоходный кластер», когда наготове стоит лишь одна запасная машина, которую администратор в случае отказа рабочей системы должен запустить вручную. Однако эта концепция подразумевает постоянное присутствие хорошо обученного персонала. Кроме того, неизбежным следствием ее применения является относительно длительный период простоя.

В современных отказоустойчивых кластерах, напротив, оба узла постоянно обмениваются между собой сообщениями о статусе (тактовыми импульсами). Если первичная система становится недоступной, то вторичная немедленно и — что важно! — автоматически берет на себя решение ее задач. Таким образом предотвращаются критичные для предприятия простои и заметно снижаются затраты на персонал.

В то время как в случае «самоходного кластера» проблемы, возникающие по ночам или по выходным, замечаются лишь на следующий день, в современных отказоустойчивых системах полной остановки не происходит вовсе. Кроме того, поскольку второй сервер работает, администратор может быть оповещен о неполадках на первом сервере по электронной почте и SMS. Еще одно преимущество заключается в том, что система всегда остается доступной: на время обслуживания и расширения всю работу берет на себя другая машина.

Отказоустойчивые кластеры лучше всего подходят для поддержки критичных для предприятия приложений. К таковым относятся электронная почта, коммуникационные и логистические системы, базы данных и приложения электронного бизнеса. В этих случаях даже кратковременный отказ грозит губительными последствиями. Если, к примеру, система интерактивных заказов оказывается недоступна, то в результате теряются запросы, не удается обеспечить резервирование, заказы и транзакции оплаты, при этом подсчитать потери часто оказывается невозможно. Преимущество отказоустойчивых кластеров для данной области применения очевидно: они позволяют строить решения высокой степени готовности, причем их цена заметно ниже по сравнению с отказоустойчивыми системами из одного-единственного сервера старшего класса.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫХ КЛАСТЕРОВ

Базовая структура отказоустойчивого кластера практически во всех случаях одинакова: два сервера обращаются к общему накопителю (разделяемое хранилище) и при помощи тактовых импульсов обмениваются между собой информацией о статусе. Таким образом, каждая машина всегда «знает», какие запросы обрабатывает в данный момент другая, и при сбое может продолжить процесс. В случае так называемых активно-пассивных кластеров (см. Рисунок 1) один узел активен и обрабатывает запросы. Другой сервер хотя и пассивен, но следит за активным и при отказе включается автоматически. Правда, в таком решении постоянно используется лишь часть аппаратного обеспечения, поскольку другой узел становится активным только при наступлении отказа.

Когда применяются активно-активные кластеры (см. Рисунок 2), напротив, все машины постоянно активны и могут параллельно принимать и обрабатывать запросы. Лишь во время отказа функционирующий сервер берет на себя задачи второго. Преимущество такого подхода заключается в более эффективном использовании имеющихся ресурсов. Если предприятием уже приобретен современный сервер, то его можно включить в отказоустойчивый кластер. Таким образом, нужен всего лишь еще один узел. Однако отказоустойчивые кластеры могут не ограничиваться двумя узлами. В зависимости от реализации они способны к чрезвычайно широкому масштабированию и расширению за счет подключения дополнительных серверов.

Независимо от типа отказоустойчивого кластера необходимо следить за тем, чтобы вся система была отказоустойчивой и не содержала недублируемых точек отказа. Поэтому избыточными должны быть не только серверы, но и питание, сеть, решение хранения. Лишь так можно обеспечить высокую готовность кластера. Дополнительную безопасность предлагает пространственное разнесение узлов. Таким образом, даже в случае пожара или затопления система остается доступной.

ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫХ КЛАСТЕРАХ

Хотя все приложения для таких операционных систем, как Windows, Linux и производные UNIX, способны работать на серверах, включенных в кластер, не каждое из них может в полной мере использовать возможности этой архитектуры. Такое не оптимизированное для применения в кластере программное обеспечение воспринимает узел кластера как обычный сервер. А оптимизированные для работы в кластере приложения, напротив, задействуют функциональность переключения (failover) и поэтому при отказе обеспечивают высокую степень готовности. Условием для этого является выбор в качестве сетевого протокола ТСР/IP и способность обмениваться информацией о статусе. Кроме того, очень важна возможность свободного определения места хранения данных. Подобной функциональностью обладают чаще всего базы данных, приложения файловых служб и серверов печати, а также программное обеспечение коллективного пользования. Для распространенных приложений, как SAP компания HP, к примеру, в виде ServiceGuard для сервера ProLiant предлагает инструменты для простой интеграции программного обеспечения в кластеры высокой готовности.

За администрирование кластеров отвечают инструменты для управления. С их помощью распределяются задачи между отдельными узлами и выделяются ресурсы. Определение правил, где описывается процесс перемещения задач при отказе сервера на другой узел (политика переключения при отказе), также происходит посредством этих инструментов.

РЕАЛИЗАЦИЯ И СИСТЕМНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Готовых решений, которые бы в полной мере отвечали требованиям конкретного предприятия, не существует по причине сложного взаимодействия аппаратного обеспечения, приложений и управляющих программ. Поэтому при разработке отказоустойчивого кластера следует отдавать предпочтение компонентам на базе отраслевых стандартов. Это облегчает построение отказоустойчивого кластера, поскольку отдельные составные части соединяются друг с другом при помощи открытых интерфейсов. В случае закрытых решений, напротив, часто возникают сложности с взаимодействием разных аппаратных и программных компонентов. Кроме того, стандартные решения позволяют осуществлять единое централизованное управление системой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на свою простую структуру, отказоустойчивые кластеры обеспечивают высокую надежность и масштабируемость. Кроме того, предприятиям не нужны серверы старшего класса, поскольку они могут реализовывать решения высокой степени готовности на базе недорогих узлов. Благодаря зрелым инструментам управления, предприятия выигрывают и вследствие упрощения администрирования. Поэтому отказоустойчивые системы могут использоваться не только в крупных, но и в небольших компаниях.

Карин Бек — менеджер по стандартным отраслевым серверам в HP. С ней можно связаться по адресу: jos@lanline.awi.de.


© AWi Verlag

Рисунок 1.

В случае активно-пассивного кластера второй сервер при нормальном режиме работы хотя и не работает, но следит за активной машиной и в момент отказа автоматически включается.

Рисунок 2.

В активно-активных кластерах все машины постоянно загружены. В случае сбоя функционирующий сервер берет на себя выполнение задач отказавшего.

Журнал "LAN", #03, 2005 год

Статью "Объединенные серверы снижают время отказов" Вы можете обсудить на форуме.




вверх
  Copyright by MorePC - обзоры, характеристики, рейтинги мониторов, принтеров, ноутбуков, сканеров и др. info@morepc.ru  
разработка, поддержка сайта -Global Arts