双机Linux集群服务器的实现

ｗｗｗ．ｔｊｙｊ．ｃｏｍ
ｗｗｗ．ｔｊｙｊｑｋ．ｃｏｍ
ｔｊｙｊ＠ｔｊｙｊ．ｃｏｍ
—! 微机应用与自动化 "—
ｔｊｙｊｚｚ＠ｔｊｙｊ．ｃｏｍ
５３
５４
ＴＩＡＮＪＩＮ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
２ ０ ０ ５ 年第 ６ 期 总第 １３ １ 期
系统将把其上的应用故障后转移到其它服务器上， 防 止剩下的服务器群在性能上显著下降。 ２．２．５ 故 障 修 复 切 回 模 式 （ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆａｉｌｂａｃｋ） ： 指 当 集群中的故障服务器回到集群中时， 其它服务器将以 前在此节点上运行的应用程序转移回去的工作模式。
第二类是负载均衡集群， 目的是提供和节点个数 成正比的负载能力， 这种集群很适合提供大访问量的 Ｗｅｂ 服务。负载均衡集群往往也具有一定的高可用性 特点。Ｔｕｒｂｏ－ Ｌｉｎｕｘ Ｃｌｕｓｔｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ、Ｌｉｎｕｘ 级计算集群， 按照计算关联程度的不
者。
Ａｎｏｄｅ ＩＰａｄｄｒ：：１９２．１６８．０．４９ ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｓｔ１
＃ 在 Ａｎｏｄｅ 上 设 置 虚 拟 ＩＰ１９２．１６８．０．４９ 提 供 服 务
ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｓｔ１
Ｂｎｏｄｅ ＩＰａｄｄｒ：：１９２．１６８．０．５０ ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｓｔ２
＃ 在 Ｂｎｏｄｅ 上 设 置 虚 拟 ＩＰ１９２．１６８．０．５０ 提 供 服 务
按照侧重点的不同， 可以把 Ｌｉｎｕｘ 集群分为三类［１， ２］：
第一类是高可用性集群， 运行于两个或多个节点 上， 目的是在系统出现某些故障的情况下， 仍能继续 对外提供服务。高可用性集群的设计思想就是要最大 限度地减少服务中断时间。这类集群中比较著名的有 Ｔｕｒｂｏ－ Ｌｉｎｕｘ Ｔｕｒｂｏ ＨＡ、Ｈｅａｒｔｂｅａｔ、Ｋｉｍｂｅｒｌｉｔｅ 等。
ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｓｔ２
（ ３） ａｕｔｈｋｅｙｓ 文件， 此文件的文件模式（ ｍｏｄｅ） 需设置
为 ６００。
ａｕｔｈ １
１ ｃｒｃ ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｓｔ１ 、ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｓｔ２ 分 别 代 表 一 个 或 多 个 服 务， 格式如＂ｈｔｔｐｄ ｓｍｂ＂， 其中 ｈｔｔｐｄ， ｓｍｂ 是服务的启动 脚本名。所以可以在启动脚本里指定和设置需要的服 务， 如通信服务， 数据库服务等。需要注意的是， 这些 脚本应该放在特定的目录下 （ ／ｅｔｃ／ｈａ．ｄ／ｒｅｓｏｕｒｃｅ．ｄ 和 ／ ｅｔｃ／ｒｃ．ｄ／ｉｎｉｔ．ｄ） ， 这样在开机启动后， 集群将自动提供这 些服务， 必要时完成服务接管。 ３．３ 集群的测试 首先将主机 Ｂｎｏｄｅ 切断电源（ 代表故障） ， 过一段 时 间 再 重 新 启 动 ， 从 下 面 日 志 文 件 （ ｈａ－ ｌｏｇ） 记 录 中 可 以看到， 集群成功完成了故障切换和故障恢复后的服 务（ ｍａｃｈ＿ｄｏｗｎ） 交还： ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：４９：０３ ｉｎｆｏ： Ｌｏｃａｌ ｓｔａｔｕｓ ｎｏｗ ｓｅｔ ｔｏ： ＇ ｕｐ＇ ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０３ ＷＡＲＮ： ｎｏｄｅ Ｂｎ－ ｏｄｅ： ｉｓ ｄｅａｄ ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０３ ｉｎｆｏ： Ｌｏｃａｌ ｓｔａｔｕｓ ｎｏｗ ｓｅｔ ｔｏ： ＇ ａｃｔｉｖｅ＇ ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０３ ｉｎｆｏ： Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｂｅ－ ｉｎｇ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｆｒｏｍ Ｂｎｏｄｅ． ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０４ ｉｎｆｏ： Ｒｕｎｎｉｎｇ ／ｅｔｃ／ ｈａ．ｄ／ｒｃ．ｄ／ｓｔａｔｕｓ ｓｔａｔｕｓ ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０４ ｉｎｆｏ： Ｌｏｃａｌ Ｒｅ－ ｓｏｕｒｃｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ． ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０４ ｉｎｆｏ： ／ｕｓｒ／ｌｉｂ／ｈｅａｒｔ－ ｂｅａｔ／ｍａｃｈ＿ｄｏｗｎ： ｎｉｃｅ＿ｆａｉｌｂａｃｋ： ｆｏｒｅｉｇｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｃ－ ｑｕｉｒｅｄ ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５１：０４ ｉｎｆｏ： ｍａｃｈ＿ｄｏｗｎ ｔａｋｅｏｖｅｒ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｆｏｒ ｎｏｄｅ Ｂｎｏｄｅ． …… ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５３：２６ ｉｎｆｏ： Ｌｉｎｋ Ｂｎｏｄｅ： ｅｔｈ０ ｕｐ． ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５３：２７ ｉｎｆｏ： Ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｒｅ－ ｓｏｕｒｃｅ ｇｒｏｕｐ： Ｂｎｏｄｅ ＩＰａｄｄｒ：：１９２．１６８．０．５０ ｍａｃｈ＿ｄｏｗｎ …… ｈｅａｒｔｂｅａｔ： ２００４／０５／１３＿１６：５３：３３ ｉｎｆｏ： ｌｏｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ． ４ 关于可靠性 ４．１ 系统可靠性 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， 但它可以有效地避
２ ０ ０ ５ 年第 ６ 期 总第 １３ １
双机 Ｌｉｎｕｘ 集群服务器的实现
５３
双机 Linux 集群服务器的实现
菅希顺 张学启 （ 天津市钢铁有限公司， ３００３０１）
［ 摘要］ 介绍了 Ｌｉｎｕｘ 集群的基本类型、工作模式和特点， 重点论述了双机互备工作方式的 Ｌｉｎｕｘ集群的实现与测试及 软 、硬 件 的 配 置 与 实 现 。 该 方 案 可 用 在 要 求 低 成 本 、高 可 靠 性 的 客 户 工 作 站 实 现 上 。
双机互备工作方式的 Ｌｉｎｕｘ 集群的实现， 参见图 １。
图１
集 群 软 件 采 用 开 发 源 代 码 Ｌｉｎｕｘ－ ＨＡ ｈｅａｒｔｂｅａｔ
（ 可 从 ｈｔｔｐ：／／ｌｉｎｕｘ－ ｈａ．ｏｒｇ 下 载 ） ， ｈｅａｒｔｂｅａｔ 是 一 个 著 名
的高可用性集群软件， 有数千个成功的集群采用它来
２．３ Ｌｉｎｕｘ 集群的优点 ２．３．１ 提高系统可用性。
一般地讲， 高可用性配置可以保证当某台服务器 或应用程序发生预计之外的故障时， 集群中的另外一 台服务器可以在继续自己份内工作的同时， 接过发生 故障服务器上的任务。集群的目标是为最终用户尽量 减少服务器和应用程序的停机时间。
２．３．２ 能够改善系统可伸缩性。
实现， 重要的是它完全免费。下面描述用 ｈｅａｒｔｂｅａｔ 的
集群实现。
为 了 提 高 集 群 的 可 靠 性 、持 久 性 ， 采 用 双 机 与 磁
盘阵列柜集群方式。硬件主要配置如下：
服务器： 两台
磁盘阵列柜： 一台
服务器操作系统硬盘： 两块
阵列柜数据存贮硬盘： 一块
网卡： 四块
磁盘阵列柜专用 ＳＣＳＩ 电线： 两根
Ｌｉｎｕｘ竞争力很强的原因之一， 是它可以运行于极 为普及的 ＰＣ 机上， 不需要购买昂贵的专用硬件设备。 在几台运行 Ｌｉｎｕｘ 的 ＰＣ 机上， 只要加入相应的集群软 件 ， 就 可 以 组 成 具 有 超 强 可 靠 性 、负 载 能 力 和 计 算 能 力的 Ｌｉｎｕｘ 集群。 ２ Ｌｉｎｕｘ 集群的基本类型 ２．１ Ｌｉｎｕｘ 集群分类
分 别 为 ｅｔｈ０、ｅｔｈ１） ， 使 用 其 中 一 个 （ 假 设 为 ｅｔｈ０） 来 配
置正常的网络， 另一块（ ｅｔｈ１） 用来配置集群专用网络。
两 块 ｅｔｈ０ 通 过 交 换 机 连 接 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ， ｅｔｈ１ 用 交 叉 双 绞
线互相连接对方。Ｈｅａｒｔｂｅａｔ 网络配置如下：
同， 又可以分为任务片方式和并行计算方式。这两种 超级计算集群分别适用于不同类型的数据处理工作。 有了超级计算集群软件， 企业利用若干台 ＰＣ 机就可 以完成通常只有超级计算机才能完成的计算任务。这 类软件有 Ｔｕｒｂｏ－ Ｌｉｎｕｘ ＥｎＦｕｓｉｏｎ、ＳＣｏｒｅ 等。
高可用性集群与负载均衡集群的工作原理不同， 适用于不同类型的服务。通常， 负载均衡集群适用于 提供静态数据的服务， 如 ＨＴＴＰ 服务； 而高可用性集群 既适用于提供静态数据的服务， 又适用于提供动态数 据的服务， 如数据库等。高可用性集群之所以能适用 于提供动态数据的服务， 是由于节点共享同一存储介 质。也就是说， 在高可用性集群内， 每种服务的用户数 据只有一份， 存储在共用存储设备上， 在任一时刻只 有一个节点能读写这份数据。
可伸缩性指向现有系统内添加节点的能力。在这 样的配置中， 有多台服务器可以执行相同或不同的应 用和数据库操作。当然， 为应付随之增加的复杂性， 系 统管理工具是不可缺少的。
３ 双机互备工作方式的 Ｌｉｎｕｘ 集群的实现与测试 ３．１ 双机 Ｌｉｎｕｘ 集群的基本工作方式
双机集群有三种工作方式： ３．１．１ 双机热备
５５
１０．０．０．１ （ｈｅａｒｔｂｅａｔ 专用 １０ｘ ｎｅｔ）
Ｂｎｏｄｅ （ｎｏｄｅ２）： １９２．１６８．０．２２ （１９２ｘ）
１０．０．０．２ （１０ｘ）
Ｎｅｔｍａｓｋ： ２５５．２５５．２５５．０ （１９２ｘ） ２５５．２５５．０．０
（１０ｘ）
用 Ｎｕｌｌ－ Ｍｏｄｅｍ 电 缆 线 （ ９ 针 ） 将 两 台 机 子 的 串 口
（ 默认）
ａｕｔｏ＿ｆａｉｌｂａｃｋ ｏｎ ＃ 自动接管服务功能开， ｏｆｆ 为关
闭。
ｎｏｄｅ Ａｎｏｄｅ ＃ 指定节点主机名
ｎｏｄｅ Ｂｎｏｄｅ ＃ 指定节点主机名
（ ２） ｈａｒｅｓｏｕｒｃｅｓ 文件（ 两个主机上必须有完全相同的
该文件内容）
此 文 件 为 ｈｅａｒｔｂｅａｔ 指 定 服 务 和 服 务 的 默 认 所 有
３．２．３ 软件配置
安装 ｈｅａｒｔｂｅａｔ 以后， 有三个重要的配置文件需要
在两台主机上进行正确配置， 分别为：
（ １） ｈａ．ｃｆ 文件（ 位于／ｅｔｃ／ｈａ．ｄ 目录下）
此文件告诉 ｈｅａｒｔｂｅａｔ 用什么媒介方式以及配置。