linux集群部署(linux最好用的系统)

Linux HA 集群原理和配置-02

本文介绍在Linux HA集群中的仲裁和分区概念。

集群正常工作时，所有节点都在一个分区内（partition），分区内的所有节点将选举出一个仲裁节点，这个仲裁节点负责向其他节点发送集群控制命令。当网络发生故障时，集群中的节点发现无法和仲裁节点通信，则会在可通信的范围内重新选举一个新的仲裁节点。此时集群内可能出现多个仲裁节点，每个仲裁节点的管理范围为一个分区。

下文中将通过防火墙策略的设置模拟集群网络中通信出现异常的各种情况，如：

通过防火墙策略可以精准控制两两节点之间的连通性，使我们能更准确的了解在网络连通性发生变化对集群的影响。

在所有节点上启动防火墙，并添加策略对整个管理网络192.168.56.0/24放通。

保存上述策略，之后在实验过程会使用iptables命名加入新策略模拟网络通信异常效果，如果需要恢复网络通信正常状态，直接不保存策略重启firewalld服务即可。

通过pcs status查看集群状态：

上述结果显示当前集群只有一个分区，分区内的节点包括全部3台主机，仲裁节点是ha-host3，这表示集群间的通信是完好的。下图显示当前集群状态：

在ha-host1上添加以下策略：

该策略将使得ha-host1和ha-host3之间的通信中断，在所有节点上查看集群状态：

上面的结果显示，ha-host1失去和当前仲裁节点ha-host3的联系之后，和ha-host2一起组成新的分区并选举出ha-host2作为新的仲裁节点。有趣的是ha-host2和ha-host3的通信并未中断，但是他被“优先级较高的ha-host1抢走并推举为老大”，剩下ha-host3独自留在其自身所在的分区。此时ha-host3所在的分区提示了“partition WITHOUT quorum”，表示该分区中的节点数目不超过一半。

下图显示当前集群状态：

在ha-host1上再添加策略：

使其和当前的仲裁节点ha-host2的通信中断，集群状态变为：

发现ha-host2和ha-host3一起组成了新的分区，由于ha-host1所在分区节点数不足一半，无法启动资源，虚拟ip资源vip被切换到了ha-host2上。下图显示当前集群状态：

如果再把ha-host2和ha-host3直接的通信中断，此时3个节点间两两均无法通信。每个节点都是一个分区，每个分区的主机数均不过半，因此无法启动任何资源，原先运行在ha-host2上的vip也停止了。

当前集群状态如下图：

什么是Linux集群

集群通信系统是一种计算机系统，

它通过一组松散集成的计算机软件和/或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作。简单地说，集群(cluster)就是一组计算机，它们作为一个整体向用户提供一组网络资源。这些单个的计算机系统就是集群的节点(node)。一个理想的集群，用户是不会意识到集群系统底层的节点的。在他们看来，集群是一个系统，而非多个计算机系统。并且集群系统的管理员可以随意增加和删改集群系统的节点。

集群已不是一个全新的概念，早在七十年代计算机厂商和研究机构就对集群系统进行了研究和开发。这些系统不为大家熟知，是因为它主要用于科学工程计算。直到Linux集群的出现，集群的概念才得以广泛传播。集群系统主要分为高可用(High

Availability)集群，简称HA集群，和高性能计算(High Perfermance Computing)集群，简称HPC集群。

在Linux出现前，集群系统采用的操作系统主要有VMS、UNIX和WindowsNT。到九十年代末期，linux操作系统不断走向成熟，它的健壮性不断增强，并且提供了GNU软件和标准化的PVM、MPI消息传递机制，最重要的是Linux在普通PC机上提供了对高性能网络的支持，这样就大大推动了基于Linux的集群系统的普及和发展。

如何为小公司部署实施Linux集群网站

一、集群的基本概念

有一种常见的方法可以大幅提高服务器的安全性，这就是集群。

Cluster集群技术可如下定义:一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统，并以单一系统的模式加以管理。此单一系统为客户工作站提供高可靠性的服务。

大多数模式下，集群中所有的计算机拥有一个共同的名称，集群内任一系统上运行的服务可被所有的网络客户所使用。Cluster必须可以协调管理各分离的组件的错误和失败，并可透明地向Cluster中加入组件。

一个Cluster包含多台(至少二台)拥有共享数据存储空间的服务器。任何一台服务器运行一个应用时，应用数据被存储在共享的数据空间内。每台服务器的操作系统和应用程序文件存储在其各自的本地储存空间上。

Cluster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。当以上任一故障发生时，客户将能很快连接到新的应用服务上。

二、集群的硬件配置

镜像服务器双机

集群中镜像服务器双机系统是硬件配置最简单和价格最低廉的解决方案，通常镜像服务的硬件配置需要两台服务器，在每台服务器有独立操作系统硬盘和数据存贮硬盘，每台服务器有与客户端相连的网卡，另有一对镜像卡或完成镜像功能的网卡。

镜像服务器具有配置简单，使用方便，价格低廉诸多优点，但由于镜像服务器需要采用网络方式镜像数据，通过镜像软件实现数据的同步，因此需要占用网络服务器的CPU及内存资源，镜像服务器的性能比单一服务器的性能要低一些。

有一些镜像服务器集群系统采用内存镜像的技术，这个技术的优点是所有的应用程序和网络操作系统在两台服务器上镜像同步，当主机出现故障时，备份机可以在几乎没有感觉的情况下接管所有应用程序。因为两个服务器的内存完全一致，但当系统应用程序带有缺陷从而导致系统宕机时，两台服务器会同步宕机。这也是内存镜像卡或网卡实现数据同步，在大数据量读写过程中两台服务器在某些状态下会产生数据不同步，因此镜像服务器适合那些预算较少、对集群系统要求不高的用户。

硬件配置范例:

网络服务器两台服务器操作系统硬盘两块

服务器数据存贮硬盘视用户需要确定

服务器镜像卡(部分软件可使用标准网卡)两块

网络服务网卡两块三、双机与磁盘阵列

与镜像服务器双机系统相比，双机与磁盘阵列柜互联结构多出了第三方生产的磁盘阵列柜，目前，豪威公司、精业公司等许多公司都生产有磁盘阵列柜，在磁盘阵列柜中安装有磁盘阵列控制卡，阵列柜可以直接将柜中的硬盘配置成为逻辑盘阵。磁盘阵列柜通过SCSI电缆与服务器上普通SCSI卡相连，系统管理员需直接在磁盘柜上配置磁盘阵列。

双机与磁盘阵列柜互联结构不采用内存镜像技术，因此需要有一定的切换时间(通常为60?D?D180秒)，它可以有郊的避免由于应用程序自身的缺陷导致系统全部宕机，同时由于所有的数据全部存贮在中置的磁盘阵列柜中，当工作机出现故障时，备份机接替工作机，从磁盘阵列中读取数据，所以不会产生数据不同步的问题，由于这种方案不需要网络镜像同步，因此这种集群方案服务器的性能要比镜像服务器结构高出很多。

双机与磁盘阵列柜互联结构的缺点是在系统当中存在单点错的缺陷，所谓单点错是指当系统中某个部件或某个应用程序出现故障时，导致所有系统全部宕机。在这个系统中磁盘阵列柜是会导致单点错，当磁盘阵列柜出现逻辑或物理故障时，所有存贮的数据会全部丢失，因此，在选配这种方案时，需要选用一个品质与售后服务较好的产品。

硬件配置范例:

网络服务器两台

服务器操作系统硬盘两块

第三方生产的磁盘阵列柜一台

磁盘柜专用SCSI电线两根

磁盘阵列柜数据存贮硬盘视用户需求确定

网络服务网卡两块

除此之外，一些厂商还有更优秀的技术的解决方案，比如HP.

三、HP双机双控容错系统

HPNetServer为双机双控容错系统提供了高品质和高可靠的硬件基础

HP双机双控容错系统结合了HP服务器产品的安全可靠性与Cluster技术的优点，相互配合二者的优势。

硬件配置范例:

HPL系统的网络服务器两台

服务器操作系统硬盘两块

HP硬盘存贮柜(SS/6，RS/8，RS/12)一台

磁盘柜专用SCSI集群适配电缆两根

磁盘柜数据存贮硬盘视用户需求确定

HP集群专用阵列卡两块

网络服务网卡两块五、HP光纤通道双机双控集群系统

光纤通道是一种连接标准，可以作为SCSI的一种替代解决方案，光纤技术具有高带宽、抗电磁干扰、传输距离远、质量高、扩展能力强等特性，目前在FC-AL仲裁环路上可接入126个设备。

光纤设备提供了多种增强的连接技术，大大方便了用户使用。服务器系统可以通过光缆远程连接，最大可跨越10公里的距离。它允许镜像配置，这样可以改善系统的容错能力。服务器系统的规模将更加灵活多变。SCSI每条通道最多可连接15个设备，而光纤仲裁环路最多可以连接126个设备。

光纤集群系统组成:

HP光纤集群系统硬件设备包括有两台HP服务器(需支持光纤卡，目前有LC2000、LH3000、LH4、LH6000、LT6000、LXr8000、LXR8500)及光纤适配卡，可以使用RS/12FC光纤磁盘阵列柜，需另加一对或两对网卡用于心跳检测和与客户端连接。在配置过程中还需另外选配光纤卡到光纤存贮设备的光纤电缆。硬件配置:

HPL系统的网络服务器两台

服务器操作系统硬盘两块

HP光纤阵列存贮柜(RS/12FC)一台

光纤磁盘柜专用光纤电缆两根

光纤磁盘柜数据存贮硬盘视用户需求确定

HP光纤适配卡两块

网络服务网卡两块

四、集群的软件配置

基于NT平台的集群软件

Microsoft的MSCS，也有许多第三方的专业软件公司开发的集群软件，如豪威的DATAWARE，VINCA公司的STANDBYSERVER，NSI公司的DOUBLE-TAKE

MSWolfPack的特点

MSWolfPack是MSClusterserver的别称，是微软针对Cluster技术研制开发的双机软件。它集成在NTSERVER上，支持由二台机器组成的双机系统，提供一种高可用且易管理的应用环境。

主要特点:

自动检测和修复服务器或应用程序的错误

可实现对服务器中应用程序的切换

可通过TCP/IP连接各种客户端，如MS-DOS、WINDOWS3.X/9X/NT，AppleMacintosh、UNIX生产主机无需人工干涉即可自动恢复数据并接管任务

易管理性:

可自动审核服务器和应用程序的工作状态

可建立高可用性的应用程序、文件共享、打印请求等

可灵活设置应用程序和数据的恢复策略

简单操作即可进行应用程序的离线，重新再线，服务器间的迁移。

目前，WINDOWS2000AdvancedServer与WINDOWS2000DataCenterServer都集成有更先进集群技术。

其它的网络操作系统平台上也有许多集群软件，比如:

基于novell平台的集群软件有NovellHAServer、NovellSFTIII

基于scoUNIX平台的集群软件有Sentinel集群软件

基于Linux平台的集群软件有TurboCluster

五、集群技术的发展趋势

集群技术随着服务器硬件系统与网络操作系统的发展将会在可用性、高可靠性、系统冗余等方面逐步提高。未来的集群可以依靠集群文件系统实现对系统中的所有文件、设备和网络资源的全局访问，并且生成一个完整的系统映像。这样，无论应用程序在集群中的哪台服务器上，集群文件系统允许任何用户(远程或本地)都可以对这个软件进行访问。任何应用程序都可以访问这个集群任何文件。甚至在应用程序从一个节点转移到另一个节点的情况下，无需任何改动，应用程序就可以访问系统上的文件。

在今天，利用服务器的集群技术，通过周密计划和网络维护，系统破坏的机率是非常小的。所以，企业服务器的稳定必须使用集群技术。