松散耦合的計算節(jié)點Sun Cluster 3.2介紹

松散耦合的計算節(jié)點SunCluster3.2介紹數(shù)據(jù)與服務(wù)的高可用性對于一個企業(yè)來講非常重要。幾乎是不允許有宕機(jī)時間，包括計劃內(nèi)和計劃外的宕機(jī)。宕機(jī)就意味著生產(chǎn)率的降低、營收額的喪失。SunCluster是專門設(shè)計來解決這一問題的。集群（Cluster）是由兩臺或多臺節(jié)點機(jī)（服務(wù)器）構(gòu)成的一種松散耦合的計算節(jié)點集合，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或應(yīng)用程序(包括數(shù)據(jù)庫、Web服務(wù)和文件服務(wù)等)的單一客戶視圖，同時提供接近容錯機(jī)的故障恢復(fù)能力。集群系統(tǒng)一般通過兩臺或多臺節(jié)點服務(wù)器系統(tǒng)通過相應(yīng)的硬件及軟件互連，每個群集節(jié)點都是運行其自己進(jìn)程的獨立服務(wù)器。這些進(jìn)程可以彼此通信，對網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)來說就像是形成了一個單一系統(tǒng)，協(xié)同起來向用戶提供應(yīng)用程序、系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)。除了作為單一系統(tǒng)提供服務(wù)，集群系統(tǒng)還具有恢復(fù)服務(wù)器級故障的能力。集群系統(tǒng)還可通過在集群中繼續(xù)增加服務(wù)器的方式，從內(nèi)部增加服務(wù)器的處理能力，并通過系統(tǒng)級的冗余提供固有的可靠性和可用性。集群可以滿足用戶下列方面的要求：超越單臺服務(wù)器的交易性能延伸。沒有單點硬件失效。非常高的數(shù)據(jù)和服務(wù)可用性。易于使用的管理工具。增強(qiáng)的系統(tǒng)管理特性。因此，SunCluster的目標(biāo)是：減少或消滅由軟件或硬件故障引起的系統(tǒng)停機(jī)時間；確保數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序?qū)ψ罱K用戶的可用性，而不管故障屬于什么類型，這些故障通常引起單服務(wù)器系統(tǒng)宕機(jī)；通過向群集添加節(jié)點，使服務(wù)器具備強(qiáng)大的可伸縮能力；提供增強(qiáng)的系統(tǒng)可用性。SunCluster3.2(SC3.2)是Sun公司新一代集群技術(shù)軟件，它是業(yè)界第一個將可用性、擴(kuò)展性、可管理性與核心操作系統(tǒng)進(jìn)行集成的集群軟件版本。SC3.2使用操作系統(tǒng)提供的一些服務(wù)，例如存儲設(shè)備、文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，通過操作系統(tǒng)和集群軟件緊密、無縫的結(jié)合，既保持了操作系統(tǒng)對應(yīng)用的兼容性，又拓展了集群系統(tǒng)的功能。SC3.2與其它集群軟件產(chǎn)品有著顯著的不同，我們在Solaris操作系統(tǒng)中集成了支持集群軟件的功能，并且在SC3.1中增加了全局設(shè)備管理（GlobalDevices）、全局文件系統(tǒng)（GlobalFileSystem）、全局IP服務(wù)（GlobalIPServices）和可擴(kuò)展服務(wù)（ScalableServices）等特性。這些先進(jìn)的特性為用戶提供了一個便于管理的應(yīng)用運行環(huán)境，使得Sun公司成為業(yè)界優(yōu)秀的平臺提供商，提供高可靠性和可擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)。SunCluster3.2產(chǎn)品對Solaris操作環(huán)境是一個重要的擴(kuò)展，它目前最多可將8個服務(wù)器連接成一個群件系統(tǒng)。Solaris8操作環(huán)境和SunCluster3.1環(huán)境提供了第一個符合標(biāo)準(zhǔn)Unix環(huán)境的群件文件系統(tǒng)（ClusterFileSystem）。這兩個環(huán)境的結(jié)合可以使群件網(wǎng)絡(luò)總是處于連接狀態(tài)，可以做到數(shù)據(jù)的實時提供。而且，它可以在一個群件內(nèi)創(chuàng)建全球應(yīng)用服務(wù)，這使得一旦在群件系統(tǒng)中配置了一個應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序就能在群件系統(tǒng)的任何地方使用。這樣，就使服務(wù)級別管理非常容易，既簡化了管理，又降低了運營成本。SunCluster由應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的Sun服務(wù)器和SunStorEdge海量存儲設(shè)備組成，并提供兩種不同的高可用性解決方案：HA(HighAvailability)和PDB(ParallelDataBase)。在PDB中支持Oracle的并行數(shù)據(jù)庫版OPS，這樣不僅可以使數(shù)據(jù)庫操作均勻地分布在集群系統(tǒng)中的各個節(jié)點上運行，并且可以提供迅速、可靠的故障切換，使整個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用保證了最大限度的持續(xù)可用性。SunCluster支持多種方式的集群拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括群集對方式（ClusteredPairs）、N+1（或稱星型結(jié)構(gòu)）、群集對+N的方式(Pair+N)等一系列高可靠性集群拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。群集系統(tǒng)最典型的配置是雙節(jié)點的群集，如下圖所示：圖：雙節(jié)點群集示意圖從上圖可以看到，群集由下列硬件組成：具有本地磁盤的群集節(jié)點(Sun服務(wù)器，不共享)：群集節(jié)點同時運行Solaris操作系統(tǒng)和SunCluster軟件；多主機(jī)存儲(節(jié)點間的共享磁盤)；群集互連(節(jié)點間通信及心跳信息傳送)，也叫做私有網(wǎng)絡(luò)；公共網(wǎng)絡(luò)接口；管理控制臺；該集群結(jié)構(gòu)特點如下：所有磁盤資源為兩臺主機(jī)所共享，并與所有集群節(jié)點實現(xiàn)物理連接。任意一臺主機(jī)可接管另一臺主機(jī)的任務(wù)。允許某一節(jié)點在系統(tǒng)故障恢復(fù)后作為另一節(jié)點的備份主機(jī)。其優(yōu)點：高可靠性故障恢復(fù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——邏輯主機(jī)可選擇兩節(jié)點中任一節(jié)點運行任務(wù)。高可擴(kuò)展性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——系統(tǒng)資源可方便地添加與刪除而不影響集群運行。當(dāng)集群中增加新的節(jié)點時，允許設(shè)置成由單一備份節(jié)點備份多個邏輯主機(jī)。SunCluster3.2的主要技術(shù)特點：1）全局設(shè)備（GlobalDevices）在系統(tǒng)啟動時，SC3.2自動檢測全部的存儲設(shè)備，包括硬盤、磁帶和光驅(qū)。這些設(shè)備被賦予全局名稱，并且在缺省情況下，它們被集成入集群環(huán)境。這些設(shè)備也可在系統(tǒng)啟動后動態(tài)地加入集群環(huán)境中。全局設(shè)備非常方便用戶使用，由它實現(xiàn)的存儲設(shè)備的無縫擴(kuò)展提高了系統(tǒng)的可用性和簡化用戶管理。2）全局文件系統(tǒng)（GlobalFileSystem）SC3.2把數(shù)據(jù)的存儲地點和數(shù)據(jù)服務(wù)分離，數(shù)據(jù)可以不在提供數(shù)據(jù)服務(wù)主機(jī)的直接相連的存儲設(shè)備上。SC3.2在內(nèi)核與UFS之間引入全局文件系統(tǒng)，它在同一個安裝點上可被整個集群系統(tǒng)訪問。全局文件系統(tǒng)提供了連續(xù)的數(shù)據(jù)可用性，并降低了系統(tǒng)管理的復(fù)雜度。3）全局IP服務(wù)（GlobalIPServices）SC3.2把數(shù)據(jù)服務(wù)和其相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)接口分離，使得一個IP服務(wù)可以在集群環(huán)境的各處使用。SC3.2中IP服務(wù)和IP地址可以是多對多的關(guān)系，一個服務(wù)可以有多個IP地址，或多個服務(wù)使用一個IP地址。IP接口可以動態(tài)的啟動或停止，也可在服務(wù)不中斷的情況下從一個Solaris域移到另一個域。另外，SC3.2使用Solaris的網(wǎng)絡(luò)適配器失效更替（NAFO）機(jī)制在同一個Solaris域中提供失效更替的能力，這種更替不影響應(yīng)用，提高了服務(wù)的可用性。4）可擴(kuò)展服務(wù)（ScalableServices）SC3.2允許一個應(yīng)用或一種服務(wù)的多個應(yīng)用在多個域或系統(tǒng)上運行。通過橫向擴(kuò)展——在集群中增加域或系統(tǒng)——整個系統(tǒng)的容量和連續(xù)性都得到拓展。如此，無論發(fā)生計劃中或意外的元件的損毀，服務(wù)的水平都能得到保障。當(dāng)然，SC3.2同時提供高可用性服務(wù)。SC3.2使得IT組織能夠在關(guān)鍵的應(yīng)用和服務(wù)上保證服務(wù)水平。多種服務(wù)可以共享集群系統(tǒng)，多個服務(wù)實例確保在故障時系統(tǒng)可以繼續(xù)提供服務(wù)。5）快速的失效更替（FasterFailover）SC3.2提供快速錯誤檢測、快速軟件切換、并行的應(yīng)用和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重起。當(dāng)發(fā)生失效更替時，用戶會感覺到很短的服務(wù)的中斷，并需在失效更替完成后重新連接。但用戶不會知道是那一臺物理服務(wù)器為他們提供應(yīng)用和數(shù)據(jù)，失效更替對用戶是透明的，幾乎無需用戶干預(yù)。6）支持8個節(jié)點SC3.2最多支持16個節(jié)點的集群，用戶可以選擇Sun公司服務(wù)器產(chǎn)品線中的各種服務(wù)器構(gòu)成集群系統(tǒng)，集群系統(tǒng)中可以使用不同的服務(wù)器。7）無盤切換（DisklessFailover）由于SC3.2有這些關(guān)鍵的特性——全局設(shè)備、全局文件系統(tǒng)和全局IP服務(wù)——在SC3.2中已沒有邏輯主機(jī)的概念。數(shù)據(jù)服務(wù)不需要數(shù)據(jù)一定放在雙端口的存儲設(shè)備上或直接與它們相連。所以，數(shù)據(jù)服務(wù)的故障切換不需要存儲設(shè)備或文件系統(tǒng)也隨著切換。無盤切換不僅提供了高度的臨活性，同時也減少了的切換時間。8）便利的系統(tǒng)管理SC3.2通過把集群中的資源作為一個整體來簡化系統(tǒng)管理。這就是說，管理整個集群系統(tǒng)的資源，如同這些資源在一個單一的系統(tǒng)上。管理員可以從集群中的任一系統(tǒng)訪問所有系統(tǒng)的管理工具。因為集群系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的集成，我們使用熟悉的命令如同管理單個系統(tǒng)一樣。集群的管理可以通過命令行界面或圖形用戶界面來實現(xiàn)，圖形用戶界面是基于SunManagementCenter（SMC）框架的。9）SunCluster3.2APISun公司提供了一些支持SC3.2的HA類型和可擴(kuò)展服務(wù)類型的agent。有一些用戶的應(yīng)用，Sun目前沒有提供相應(yīng)的agent，用戶可以使用SC3.2的API編寫agent，使得應(yīng)用作為HA或可擴(kuò)展性的數(shù)據(jù)服務(wù)在SC3.2的環(huán)境中運行。SunCluster3.2目前可以提供的Agent有：HADNSHANFSHAOracleOracl