松散耦合的计算节点Sun Cluster 3.2介绍

松散耦合的计算节点SunCluster3.2介绍数据与服务的高可用性对于一个企业来讲非常重要。几乎是不允许有宕机时间，包括计划内和计划外的宕机。宕机就意味着生产率的降低、营收额的丧失。SunCluster是专门设计来解决这一问题的。集群（Cluster）是由两台或多台节点机（服务器）构成的一种松散耦合的计算节点集合，为用户提供网络服务或应用程序(包括数据库、Web服务和文件服务等)的单一客户视图，同时提供接近容错机的故障恢复能力。集群系统一般通过两台或多台节点服务器系统通过相应的硬件及软件互连，每个群集节点都是运行其自己进程的独立服务器。这些进程可以彼此通信，对网络客户机来说就像是形成了一个单一系统，协同起来向用户提供应用程序、系统资源和数据。除了作为单一系统提供服务，集群系统还具有恢复服务器级故障的能力。集群系统还可通过在集群中继续增加服务器的方式，从内部增加服务器的处理能力，并通过系统级的冗余提供固有的可靠性和可用性。集群可以满足用户下列方面的要求：超越单台服务器的交易性能延伸。没有单点硬件失效。非常高的数据和服务可用性。易于使用的管理工具。增强的系统管理特性。因此，SunCluster的目标是：减少或消灭由软件或硬件故障引起的系统停机时间；确保数据和应用程序对最终用户的可用性，而不管故障属于什么类型，这些故障通常引起单服务器系统宕机；通过向群集添加节点，使服务器具备强大的可伸缩能力；提供增强的系统可用性。SunCluster3.2(SC3.2)是Sun公司新一代集群技术软件，它是业界第一个将可用性、扩展性、可管理性与核心操作系统进行集成的集群软件版本。SC3.2使用操作系统提供的一些服务，例如存储设备、文件系统和网络，通过操作系统和集群软件紧密、无缝的结合，既保持了操作系统对应用的兼容性，又拓展了集群系统的功能。SC3.2与其它集群软件产品有着显著的不同，我们在Solaris操作系统中集成了支持集群软件的功能，并且在SC3.1中增加了全局设备管理（GlobalDevices）、全局文件系统（GlobalFileSystem）、全局IP服务（GlobalIPServices）和可扩展服务（ScalableServices）等特性。这些先进的特性为用户提供了一个便于管理的应用运行环境，使得Sun公司成为业界优秀的平台提供商，提供高可靠性和可扩展性的网络、数据和应用服务。SunCluster3.2产品对Solaris操作环境是一个重要的扩展，它目前最多可将8个服务器连接成一个群件系统。Solaris8操作环境和SunCluster3.1环境提供了第一个符合标准Unix环境的群件文件系统（ClusterFileSystem）。这两个环境的结合可以使群件网络总是处于连接状态，可以做到数据的实时提供。而且，它可以在一个群件内创建全球应用服务，这使得一旦在群件系统中配置了一个应用程序，该应用程序就能在群件系统的任何地方使用。这样，就使服务级别管理非常容易，既简化了管理，又降低了运营成本。SunCluster由应用广泛、技术成熟的Sun服务器和SunStorEdge海量存储设备组成，并提供两种不同的高可用性解决方案：HA(HighAvailability)和PDB(ParallelDataBase)。在PDB中支持Oracle的并行数据库版OPS，这样不仅可以使数据库操作均匀地分布在集群系统中的各个节点上运行，并且可以提供迅速、可靠的故障切换，使整个数据库应用保证了最大限度的持续可用性。SunCluster支持多种方式的集群拓扑结构，包括群集对方式（ClusteredPairs）、N+1（或称星型结构）、群集对+N的方式(Pair+N)等一系列高可靠性集群拓扑结构。群集系统最典型的配置是双节点的群集，如下图所示：图：双节点群集示意图从上图可以看到，群集由下列硬件组成：具有本地磁盘的群集节点(Sun服务器，不共享)：群集节点同时运行Solaris操作系统和SunCluster软件；多主机存储(节点间的共享磁盘)；群集互连(节点间通信及心跳信息传送)，也叫做私有网络；公共网络接口；管理控制台；该集群结构特点如下：所有磁盘资源为两台主机所共享，并与所有集群节点实现物理连接。任意一台主机可接管另一台主机的任务。允许某一节点在系统故障恢复后作为另一节点的备份主机。其优点：高可靠性故障恢复拓扑结构——逻辑主机可选择两节点中任一节点运行任务。高可扩展性拓扑结构——系统资源可方便地添加与删除而不影响集群运行。当集群中增加新的节点时，允许设置成由单一备份节点备份多个逻辑主机。SunCluster3.2的主要技术特点：1）全局设备（GlobalDevices）在系统启动时，SC3.2自动检测全部的存储设备，包括硬盘、磁带和光驱。这些设备被赋予全局名称，并且在缺省情况下，它们被集成入集群环境。这些设备也可在系统启动后动态地加入集群环境中。全局设备非常方便用户使用，由它实现的存储设备的无缝扩展提高了系统的可用性和简化用户管理。2）全局文件系统（GlobalFileSystem）SC3.2把数据的存储地点和数据服务分离，数据可以不在提供数据服务主机的直接相连的存储设备上。SC3.2在内核与UFS之间引入全局文件系统，它在同一个安装点上可被整个集群系统访问。全局文件系统提供了连续的数据可用性，并降低了系统管理的复杂度。3）全局IP服务（GlobalIPServices）SC3.2把数据服务和其相关的网络接口分离，使得一个IP服务可以在集群环境的各处使用。SC3.2中IP服务和IP地址可以是多对多的关系，一个服务可以有多个IP地址，或多个服务使用一个IP地址。IP接口可以动态的启动或停止，也可在服务不中断的情况下从一个Solaris域移到另一个域。另外，SC3.2使用Solaris的网络适配器失效更替（NAFO）机制在同一个Solaris域中提供失效更替的能力，这种更替不影响应用，提高了服务的可用性。4）可扩展服务（ScalableServices）SC3.2允许一个应用或一种服务的多个应用在多个域或系统上运行。通过横向扩展——在集群中增加域或系统——整个系统的容量和连续性都得到拓展。如此，无论发生计划中或意外的元件的损毁，服务的水平都能得到保障。当然，SC3.2同时提供高可用性服务。SC3.2使得IT组织能够在关键的应用和服务上保证服务水平。多种服务可以共享集群系统，多个服务实例确保在故障时系统可以继续提供服务。5）快速的失效更替（FasterFailover）SC3.2提供快速错误检测、快速软件切换、并行的应用和基础结构的重起。当发生失效更替时，用户会感觉到很短的服务的中断，并需在失效更替完成后重新连接。但用户不会知道是那一台物理服务器为他们提供应用和数据，失效更替对用户是透明的，几乎无需用户干预。6）支持8个节点SC3.2最多支持16个节点的集群，用户可以选择Sun公司服务器产品线中的各种服务器构成集群系统，集群系统中可以使用不同的服务器。7）无盘切换（DisklessFailover）由于SC3.2有这些关键的特性——全局设备、全局文件系统和全局IP服务——在SC3.2中已没有逻辑主机的概念。数据服务不需要数据一定放在双端口的存储设备上或直接与它们相连。所以，数据服务的故障切换不需要存储设备或文件系统也随着切换。无盘切换不仅提供了高度的临活性，同时也减少了的切换时间。8）便利的系统管理SC3.2通过把集群中的资源作为一个整体来简化系统管理。这就是说，管理整个集群系统的资源，如同这些资源在一个单一的系统上。管理员可以从集群中的任一系统访问所有系统的管理工具。因为集群系统和操作系统的集成，我们使用熟悉的命令如同管理单个系统一样。集群的管理可以通过命令行界面或图形用户界面来实现，图形用户界面是基于SunManagementCenter（SMC）框架的。9）SunCluster3.2APISun公司提供了一些支持SC3.2的HA类型和可扩展服务类型的agent。有一些用户的应用，Sun目前没有提供相应的agent，用户可以使用SC3.2的API编写agent，使得应用作为HA或可扩展性的数据服务在SC3.2的环境中运行。SunCluster3.2目前可以提供的Agent有：HADNSHANFSHAOracleOracl