RHCS

Posted 2020-06-09

简介

Red Hat Cluster Suite ：红帽子集群套件
高可用性、高可靠性、负载均衡、存储共享
高可用集群是 RHCS 的核心功能。当应用程序出现故障,或者系统硬件、 网络出现故障时,应用可以通过 RHCS 提供的高可用性服务管理组件自动、快速从一个节点 切换到另一个节点,节点故障转移功能对客户端来说是透明的,从而保证应用持续、不间断 的对外提供服务,这就是 RHCS 高可用集群实现的功能。
RHCS 通过 LVS(Linux Virtual Server)来提供负载均衡集群,而 LVS 是一个开源的、功能强大的基于 IP 的负载均衡技术,LVS 由负载调度器和服务访问节点组 成,通过 LVS 的负载调度功能,可以将客户端请求平均的分配到各个服务节点,同时,还可以定义多种负载分配策略,当一个请求进来时,集群系统根据调度算法来判断应该将请求分 配到哪个服务节点,然后,由分配到的节点响应客户端请求,同时,LVS 还提供了服务节点 故障转移功能,也就是当某个服务节点不能提供服务时,LVS 会自动屏蔽这个故障节点,接 着将失败节点从集群中剔除,同时将新来此节点的请求平滑的转移到其它正常节点上来;而 当此故障节点恢复正常后,LVS 又会自动将此节点加入到集群中去。而这一系列切换动作, 对用户来说,都是透明的,通过故障转移功能,保证了服务的不间断、稳定运行。
RHCS 通过 GFS 文件系统来提供存储集群功能,GFS 是 Global File System 的缩写,它允许多个服务同时去读写一个单一的共享文件系统,存储集群通过将共享数据放 到一个共享文件系统中从而消除了在应用程序间同步数据的麻烦,GFS 是一个分布式文件系 统,它通过锁管理机制,来协调和管理多个服务节点对同一个文件系统的读写操作。
RHCS通过GFS文件系统提供存储集群功能
GFS即Global File System，允许多个服务同时读写一个单一的共享文件系统
通过GFS消除在应用程序间同步数据的麻烦
通过锁管理机制来协调和管理多个服务节点对同一个文件系统的读写操作
RHCS组成
集群架构管理器
RHCS的基础，提供集群基本功能
包括CMAN、成员关系管理、DLM、CCS和FENCE等
高可用服务管理器
提供节点服务监控和服务故障转移功能
集群配置管理工具
System-config-cluster
luci，最新版本默认的Web管理工具
LVS
GFS
红帽公司开发，最新版本是GFS2
GFS不能孤立存在，需要RHCS底层组支持
CLVM
集群逻辑卷管理

是LVM的扩展，允许集群中的机器使用LVM来管理共享存储



iSCSI

即internet SCSI，是IETF制订的标准

将SCSI数据块映射为以太网数据包

是基于IP Storage理论的新型存储技术



GNBD

全局网络模块

是GFS的一个补充组件，用于RHCS分配和管理共享存储
RHCS运行原理
RHCS由多个部分组成，熟练应用RHCS集群需要了解各个组件的原理、功能
分布式集群管理器CMAN
运行在全部节点上，提供集群管理任务
用于管理集群成员、消息和通知。
根据每个节点的运行状态，统计法定节点数作为集群是否存活的依据
分布式锁管理器DLM

是RHCS的一个底层基础构件

为集群提供了一个公用的锁运行机制

运行在每个节点上，GFS通过DLM的锁机制来同步访问文件系统的元数据

CLVM通过DLM来同步更新数据到LVM卷和卷组

避免了单个节点失败需要整体恢复的性能瓶颈
栅设备FENCE

集群中必不可少的一个组成部分

避免因不可预知的情况而造成的“脑裂”现象

脑裂指由于节点间不能获知对方信息，都认为自己是主节点，从而出现资源竞争的情况

主节点异常或宕机时，备机首先调用Fence设备，将异常节点重启或从网络上隔离

Fence机制可通过电源Fence或存储Fence实现

 

RHCS 集群的组成

RHCS 是一个集群工具的集合,主要有下面几大部分组成:

集群构架管理器

这是 RHCS 集群的一个基础套件,提供一个集群的基本功能,使各个节点组成集群在一起 工作,具体包含分布式集群管理器(CMAN)、成员关系管理、锁管理(DLM)、配置文件管 理(CCS)、栅设备(FENCE)。

 高可用服务管理器

提供节点服务监控和服务故障转移功能,当一个节点服务出现故障时,将服务转移到另一 个健康节点。集群配置管理工具RHCS 最新版本通过 LUCI 来配置和管理 RHCS 集群,LUCI 是一个基于 web 的集群配置方式, 通过 luci 可以轻松的搭建一个功能强大的集群系统。

 Linux Virtual Server

LVS 是一个开源的负载均衡软件,利用 LVS 可以将客户端的请求根据指定的负载策略和算 法合理的分配到各个服务节点,实现动态、智能的负载分担。

 RHCS 除了上面的几个核心构成,还可以通过下面一些组件来补充 RHCS 集群功能。

Red Hat GFS (Global File System)

GFS 是 Redhat 公司开发的一款集群文件系统,目前的最新版本是 GFS2,GFS 文件系统允 许多个服务同时读写一个磁盘分区,通过 GFS 可以实现数据的集中管理,免去了数据同步和 拷贝的麻烦,但 GFS 并不能孤立的存在,安装 GFS 需要 RHCS 的底层组件支持。

 Cluster Logical Volume Manager

Cluster 逻辑卷管理,即 CLVM,是 LVM 的扩展,这种扩展允许 cluster 中的机器使用 LVM 来管理共享存储。

 iSCSI

iSCSI 是一种在 Internet 协议上,特别是以太网上进行数据块传输的标准,它是一种基于 IP Storage 理论的新型存储技术,RHCS 可以通过 ISCSI 技术来导出和分配共享存储的使用。

 Global Network Block Device

全局网络模块,简称 GNBD,是 GFS 的一个补充组件,用于 RHCS 分配和管理共享存储,GNBD 分为客户端和服务端,在服务端 GNBD 允许导出多个块设备或者 GNBD 文件,而 GNBD 客户端 通过导入这些导出的块设备或者文件,就可以把它们当作本地块设备使用。由于现在 GNBD 已经停止了开发,所以使用 GNBD 的越来越少。