Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Fürtözés és replikáció Micskei Zoltán (részben Medgyesi.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Fürtözés és replikáció Micskei Zoltán (részben Medgyesi."— Előadás másolata:

1 1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Fürtözés és replikáció Micskei Zoltán (részben Medgyesi Zoltán munkája alapján) Intelligens rendszerfelügyelet

2 2 Bevezető  Cél: hibatűrés o számítógép hibák tolerálása  Mikor éri meg: o Egy géppel elérhető: ~99%-os rendelkezésre állás (évi max 3,5 nap kiesés) o Ha ennél jobbat akarunk  Redundancia beépítése

3 3 Tartalom  Fürtök o Fürtök csoportosítása o Terheléselosztó fürtök o Feladatátvételi fürtök  Replikáció o Elsődleges – másodlagos séma o Multimaster

4 4 A számítógépfürt Fürt (cluster): különálló számítógépek együttese, amelyek egymással együttműködve és azonos szolgáltatásokat, alkalmazásokat futtatva egyetlen rendszerként, virtuális kiszolgálóként jelennek meg az ügyfelek számára.

5 5 Fürtök (egy lehetséges) csoportosítása Fürt Számítási célú Terhelés- elosztási Nagy rendelkezésre állású

6 6 Fürtök (egy lehetséges) csoportosítása Fürt Számítási célú Grid Számítási fürt Terhelés- elosztási Nagy rendelkezésre állású High Performance Computing (HPC) Szétosztható, párhuzamosítható feladatok High Performance Computing (HPC) Szétosztható, párhuzamosítható feladatok Elosztott, lazán csatolt Nincs teljes központi adminisztráció Nyílt szabványok Elosztott, lazán csatolt Nincs teljes központi adminisztráció Nyílt szabványok Szorosabban csatolt

7 7 Számítási fürt példa: IBM Roadrunner  12,960 IBM PowerXCell 8i CPU  6,480 AMD Opteron dual- core CPU  Összesen: mag

8 8 Fürtök (egy lehetséges) csoportosítása Fürt Számítási célú Terhelés- elosztási Hálózati szintű Alkalmazási szintű Nagy rendelkezésre állású Load balance cluster Ügyfélkérések szétosztása a fürttagok között Lokális erőforrások Tipikusan állapotmentes szolgáltatások Load balance cluster Ügyfélkérések szétosztása a fürttagok között Lokális erőforrások Tipikusan állapotmentes szolgáltatások Kérések szétosztása a hálózati rétegben Alkalmazás elől rejtve Kérések szétosztása a hálózati rétegben Alkalmazás elől rejtve Alkalmazás-specifikus megoldás Hasonló pl. az adatbázisok partícionálásához Alkalmazás-specifikus megoldás Hasonló pl. az adatbázisok partícionálásához

9 9 Fürtök (egy lehetséges) csoportosítása Fürt Számítási célú Terhelés- elosztási Nagy rendelkezésre állású Megosztott lemezes Megosztott elem nélküli HA cluster Szolgáltatás egyik fürttagon fut, többi tartalék Feladatátvétel (failover) HA cluster Szolgáltatás egyik fürttagon fut, többi tartalék Feladatátvétel (failover) Egy erőforrást egyszerre többen használhatnak Alkalmazás szintű zárolás Egy erőforrást egyszerre többen használhatnak Alkalmazás szintű zárolás Erőforrás birtoklása kizárólagos

10 10 Tartalom  Fürtök o Fürtök csoportosítása o Terheléselosztó fürtök o Feladatátvételi fürtök  Replikáció o Elsődleges – másodlagos séma o Multimaster

11 11 A terheléselosztás dilemmája Egyenletes elosztás csomópontok terhelésének figyelése bonyolultabb elosztó algoritmusok Egyszerűség kevesebb meghibásodási lehetőség kisebb overhead

12 12 Hálózati terheléselosztó fürtök fajtái  Round-robin DNS  Teljesen elosztott  Központi elemre épülő

13 13 Round-robin DNS  DNS szerver más-más címet ad vissza kérésenként  Pl.: nslookup  Előny: o egyszerű o független fürttagok  Hátrány: o statikus

14 14 Teljesen elosztott NLB fürt  Közös IP, MAC cím a fürtnek  Kéréseket mindenki megkapja  Egy csomópont válaszol  Pl. Microsoft NLB  Előny: o nincs SPOF szétosztó  Hátrány: o Korlátos méret

15 15 Központi elemre épülő  Központi elosztó (dispatcher)  Dedikált HW-es megoldások is  Kifinomult terhelésfigyelés és elosztás  Előny o Elosztóban egyéb szolgáltatások (cache, SSL offload…)  Hátrány o Elosztó SPOF lehet

16 16 Probléma: munkamenet megőrzése  Ügyfél munkamenete tipikusan a webszerver memóriájában tárolódik o De: ügyfél egymás utáni kéréseit különböző webszerver szolgálja ki  Terheléselosztó szintű megoldás: o Affinitás: adott ügyfél kéréseit mindig ugyanaz a szerver szolgálja ki  Alkalmazás szintű megoldás: o Munkamenet tárolása központi gépen / adatbázisban o Munkamenet tárolása a kliensen, elküldése minden kérésben

17 17 Példák: Hálózati terheléselosztók  RRDNS: o majd minden DNS kiszolgáló (bind, MS DNS…)  Elosztott megoldások: o Microsoft Network Load Balancing  Központi elosztót használó: o HW (Cisco, BigIP, Foundry ServerIron, Nortel…) o Linux Virtual Server

18 18 Linux Virtual Server  Elterjedt (Siemens, sourceforge.net, linux.com…)  Elosztó: aktív-passzív  Layer 4 és 7 elosztás

19 19 Microsoft NLB  maximum 32 csomópont  kieső kiszolgálók detektálása 10 sec alatt  Speciális szűrő hálózati meghajtó  Portszabályok, affinitás 

20 20 Tartalom  Fürtök o Fürtök csoportosítása o Terheléselosztó fürtök o Feladatátvételi fürtök  Replikáció o Elsődleges – másodlagos séma o Multimaster

21 21 HA fürtök csoportosítása  (Klasszikus csoportosítás*)  Megosztott lemezes (shared disk) o Szolgáltatás több csomóponton fut(hat) o Közös erőforrást egyszerre írhatják-olvashatják o De: fizikai szinten sorosítás, zárolás használata o Pl.: Oracle RAC  Megosztott elem nélküli (shared nothing) o Szolgáltatás egyszerre egy csomóponton fut o Egy erőforrást egyszerre egy csomópont birtokol o De: fizikai szinten lehet közös elérésű erőforrás *M. Stonebraker, The Case for Shared Nothing, 1985,

22 22 HA fürtök - alapfogalmak  Csomópont (node)  Szívverés (heartbeat)  Feladatátvétel (failover)  Feladat-visszavétel (failback)  Átkapcsolás (switchover)

23 23 HA fürtök - erőforrások  Minden erőforrás (lemez, IP cím, Apache…)  Erőforráscsoport: olyan erőforrások, amiket együtt kell mozgatni  Függőségi fa  Erőforrások leállításának és indításának sorrendje

24 24 Feladatátvételi topológiák (1)  Feladatátvételi pár (aktív-aktív)

25 25 Feladatátvételi topológiák (2)  Forró tartalék (N+1)  Több tartalék (N+M)

26 26 Feladatátvételi topológiák (3)  Feladatátvételi gyűrű

27 27 Feladatok, problémák a fürtökben  Tagsági kép fenntartása (group membership): ki működik a csomópontok közül  Csoportkommunikáció (group communication): üzenetek eljuttatása a többieknek hibák esetén is  Tudathasadás (split brain): fürt több, független részre szakad  Amnézia: kiesés után újrainduló csomópontot értesíteni a közben történt változásokról  Gördülő frissítés (rolling upgrade): csomópontok frissítése egyesével, többi működik közben

28 28 Megoldások  Sun Solaris Cluster  IBM High Availability Cluster Multiprocessing  Oracle Clusterware  Linux-HA  SA Forum AIS  Windows Server Failover Clustering  VMware vSphere HA  …

29 29 Windows Server Failover Clustering  Maximum 64 csomópont (Windows 8)  Fürtözhető szolgáltatások: fájl szerver, DHCP, SQL Server, Hyper-V, saját alkalmazás…  Quorum (többség): o szavazatok többségének meg kell lenni egy partícióban, hogy az működhessen o szavazhat: csomópont, tanú lemez, tanú fájlmegosztás o Többféle quorum modell (csomópontok számától függően)

30 30 DEMO  iSCSI közös tárhely  Cluster Validation  HA szolgáltatás létrehozása Windows Server Failover Clustering

31 31

32 32 Tartalom  Fürtök o Fürtök csoportosítása o Terheléselosztó fürtök o Feladatátvételi fürtök  Replikáció o Elsődleges – másodlagos séma o Multimaster

33 33 Replikáció  Adatok tárolása több helyen  Nem fürt: kívülről nem egy számítógépként látszik  Változások szinkronizálása o Periodikus / eseményvezérelt átvitel  Szinkronizáció: o Pull / Push  Melyik adatpéldányt lehet írni: o Primary – secondary (master – slave): egy írható, többi ennek a másolata, azok csak olvashatóak o Multimaster: mindegyik példány írható, konzisztencia fenntartása bonyolultabb

34 34 Tartalom  Fürtök o Fürtök csoportosítása o Terheléselosztó fürtök o Feladatátvételi fürtök  Replikáció o Elsődleges – másodlagos séma o Multimaster

35 35 DEMO  BIND9  Zóna fájl csak az elsődleges szerveren írható  Zóna fájl verziózva  Másodlagos szerverek: zone transfer o induláskor, vagy ha az elsődleges értesíti (notify) o lehet csak a változásokat (incremental zone transfer) Primary – secondary séma: DNS

36 36 Primary – secondary séma: adatbázisok  Szinkron:  „Zero data loss”, atomi írás  Teljesítményveszteség az ára elsődleges másodlagos írás

37 37 Primary – secondary séma: adatbázisok  Aszinkron:  Helyi írás befejezése után egyből visszatér  Mi legyen, ha a másodlagos írása közben hiba lesz? elsődleges másodlagos írás

38 38 Tartalom  Fürtök o Fürtök csoportosítása o Terheléselosztó fürtök o Feladatátvételi fürtök  Replikáció o Elsődleges – másodlagos séma o Multimaster

39 39 Multimaster replikáció: Active Directory  Multimaster replikáció o bármelyik DC-n módosíthatunk  Flexible Single Operations Master (FSMO) o 5 szerep, amiből egyszerre csak egy lehet o RID master, Schema master…  Optimalizációk o csak a változott attribútum megy át o store and forward elv: változások továbbterjesztése

40 40 Replikációs topológia  Telephely: gyors kapcsolattal összekötött DC-k o Intra-site: gyakori replikáció, RPC o Inter-site: ritkábban, IP/SMTP  Knowledge Consistency Checker o Topológia automatikus létrehozása és frissítése

41 41 DEMO  Változás nyomon követése  AD Sites and Services o Replikáció kikényszerítése o Telephelyek beállítása  Ütközés feloldása  Eseménynapló Active Directory replikáció

42 42 Technikák alkalmazása

43 43 További információ  Medgyesi Zoltán: Nagy rendelkezésre állású kiszolgálófürtök vizsgálata, Diplomamunka, BME, 2007.Nagy rendelkezésre állású kiszolgálófürtök vizsgálata  Szolgáltatásbiztonságra tervezés labor, MSc segédanyagok (terheléselosztás, feladatátvétel) segédanyagok

44 44 Összefoglalás  Fürtök, replikációs módszerek  Többféle technika a számítógép és hálózati utak kiesésének kivédésére o Különböző előnyök és hátrányok o Különböző bonyolultság és költség  DE: fürt se véd minden ellen o katasztrófa, adminisztrátor hibája, rongálás… o Kombinálni kell más módszerekkel


Letölteni ppt "1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Fürtözés és replikáció Micskei Zoltán (részben Medgyesi."

Hasonló előadás


Google Hirdetések