HACMP系列教程

HACMP系列教程（一）：基本概念现代企业的应用和数据都储存在计算机中，由计算机来处理，一旦计算机系统发生意外故障，而引起应用停止甚至重要数据失，必将造成巨大损失，因此企业计算对高可用性和可靠性的要求非常高。IBMRS6000系列通过AIX操作系统的支持，利用HACMP实现了多种功能的高可用群集多处理方案，为高可用性计算提供了一个完美的解决方案。IBM的高可靠性群集系统软件HACMP--HighAvailabilityClusterMulti-Processing提供了RS/6000平台上关键应用的高可靠性解决方案，该软件能使一个群集内的所有的RS/6000系统不存在单点失效（在群集中单独某一部分出现故障而引起对用户端的服务效）。HACMP系统能自动地检测系统硬件失效，重新配置群集系统，使得所有的资源完全不受系统硬件失效的影响，从而提供了可靠的应用平台。HACMP可用来最多将32部RS/6000服务器或SP的节点连结成高可用性的群集结构。对于企业关键性的应用程序而言，群集式的服务器或节点提供代理式的数据访问，具备复制性（redundancy），使得系统应用程序具有灵活的容错能力。HACMP所具有灵活的结构和简单的使用。从单一处理机（SMP）主机到SP节点皆可结构成高可用性之群集，您可混用，且跨越系统大小及性能等级，将各种网络适配卡和磁盘子系统融合在一起来满足您的应用程序、网络等方面的需求。HACMP的群集因不同的处理需求可以结构成三种不同的模式：并行模式、互备模式、主备模式同时访问模式（Concurrentaccessmode，并行模式）适用在所有处理机必须在相同的工作负载及在相同的时间共享相同的数据之环境。相互备援模式（mutualtakeovermode）则是群集中的各个节点分别承担有应用和任务，并且各节点间相互备援。而热待机模式则为一节点备援任何群集上的另一节点。无论您选择哪一种备援模式，HACMP所提供的数据访问及备援方案都将应用程序的执行及增长性在避免不正常死机状况下做了最佳化处理。HACMP用户界面相当简易，AIX的系统管理界面工具（SMIT）及视觉化系统管理（VSM）图形界面两者皆提供非常简易的方式，给予您在高可用性的集群中针对服务器处理机执行安装、结构及系统管理工作。对于一般的群集管理工作（例如HACMP启动/停止、用户及群集管理、卷组、逻辑卷（LogicVolume）及文件系统），您可以使用群集单点控制（CSPOC）工具来执行这些工作，即使是二个节点之群集，您完全无需考虑群集资源的所有权，并且借助于HAView功能，您可使用Tivoli的TME10中的NetViewforAIX图形网络管理界面由单一节点来监控群集及它的元件。可使用HACMP来处理以下几件事：针对许多企业关键的应用程序，建立高效益的群集环境。例如：针对在场顾客的零售、即时银行、电信业务、数据处理或其他特定交易信息处理的应用程序。建立一个更复杂的群集使其高达八个节点，执行相同的应用程序且共享相同的资源，而仅有极小的损坏后重新启动的延迟。执行升级及维护确保您的系统没有毁损之虞。籍由AIX逻辑卷管理器（LVM）磁盘镜像功能来改善磁盘的可靠性。HACMP系列教程（二）：规划（上）群集的规划不仅仅包括在群集中所要使用的硬件类型（CPU、Networks、disks)，也包括其它方面的规划，如：资源的规划---在故障情况下所希望的群集的表现以及应用的考虑等。群集节点HACMP支持所有RS/6000系列产品（单处理器、多处理器服务器以及SP并行机），一个HACMP群集现在最多可由32个RS6000服务器组成，这些服务器称为群集节点。群集节点及网络客户端通过一个或多个网络相互连接，每连接一个网络群集节点需要2块网卡，第一块网卡，即网络客户端连接的网卡（提供给客户访问应用服务的网卡），称做为“服务/Service”网卡，第二块网卡称做为“待机/Standby”网卡，用来在“服务”网卡失效时接替其工作。任何RS6000服务器都能做HACMP群集的群集节点，在一个群集中的群集节点没有严格的匹配要求。在选择ClusterNode时，主要是根据用户的应用和数据以及在故障接管后的性能表现来选择每个系统的CPU和最小配置，而且由于每种类型的机器所提供I/O扩展槽数不同，为了将来连接多个网络、扩展共享磁盘以及消除网卡、I/O适配器等方面的单点失效问题，应有足够的I/O扩展槽去提供冗余。一般来说，一个节点对于它所连接的每一网络最多可有7块standby适配器卡。HACMP和AIX本身对群集节点的最小要求为16M内存和400M硬盘，真正的需求取决于群集节点上的应用。群集网络HACMP群集支持两种类型的网络：TCP/IP网络和非TCP/IP网络，它利用这两种网络交换“心跳”信息，来诊断群集中是否出现失效。非TCP/IP网络用来将真正的硬件失效从由于TCP/IP软件失效而引起的系统失效中区别开来。如果只使用TCP/IP网络，当TCP/IP软件失效时，引起“心跳”停止，HACMP将错误地诊断为群集节点失效，而此时群集节点仍正常工作。通常，在节点间所有的网络也用于检查、同步、通讯及触发事件。HACMP支持以下TCP/IP网络类型：Ethernet、Token-Ring、ATM、FDDI、SLIP、FCS、SPSwitch、SOCC、GenericIP。HACMPForAIX在标准以太网接口（en）上经过了测试，但在IEEE802.3以太网接口（et）上没有经过测试。HACMP在每个群集中支持32个网络，每个群集节点上最多可以有24个TCP/IP网卡。这些对于网络配置提供了很大的灵活性。每一种类型的网络接口都有不同的特性，如：speed、ARP等，当使用某种适配器时，需要知道其特性，在HACMP中一般考虑：HardwareAddressSwap---如果计划在群集中配置硬件地址交换，则所选择的网络适配器应支持此功能。网络速度、距离及在同一物理网上的适配器个数是另一个考虑的因素。如：Ethernet：支持10/100Mbps和硬件地址交换，同一物理网上的适配器个数限制为29个。FDDI：是100Mpbs的光纤网，也支持硬件地址交换。ATM：是155Mbps/625Mbps点到点连接网络，不能使用硬件地址交换，在HACMP中它必须做为“private”网络来配置。非TCP/IP网络在群集节点间作为一条专用通路用于互换讯息和“心跳”，以区别网络故障与节点故障。建议在群集节点间至少使用一条non-TCP/IP连接。HACMP支持以下类型的非TCP/IP网络类型：Serial(RS-232)、Target-ModeSCSI、Target-ModeSSA。所有以上非TCP/IP网络类型都必须在HACMP配置“NetworkType”定义中定义为Serial。Serial(RS-232)：每个群集节点在有一个串行网络时需要一个串行端口；若一个群集内有两个以上的群集节点，串行网络要把所有群集节点连成一个环，这时每个节点需要两个串行端口。Target-modeSSA：当使用共享SSA设备时，在HACMP中可用Target-ModeSSA作为串行网络。为了使用Target-ModeSSA，必须使用增强的RAID-5卡（#6215或#5219），卡的微码水平必须高于1801。Target–modeSCSI：当使用共享SCSI设备时，可以利用SCSI总线交换“心跳”信息。Target-ModeSCSI仅支持差分SCSI-2和差分Wide/FASTSCSI-2设备，HACMP串行网络不支持SCSI/SE及SCSI-2/SE设备。在一个群集中，不推荐使用超过4个Target-ModeSCSI网络。HACMP中网络分做公共网络、私有网络和串行网络。公共网络用于在群集节点之间通信和与网络客户端通信，通常是TCP/IP网络；私有网络仅用于群集之间通信，网络客户端不能访问，它主要用于在“Concurrent”访问工作时，群集的“加锁”管理员通信，它可以是任何网络类型；串行网络仅用于“心跳”信息交换（在配置hacmp中，配置networktype时，将IP网络心跳网络定位private，将service/boot/standby定为public）。HACMP上的TCP/IP网络有三个接口，Service、Standby和Boot，实际上是两块物理网卡，Service、Boot在一块物理网卡上，Standby在另一网卡上。三个接口定义三个IP地址，Service地址用于群集节点之间相互通信和节点与网络客户端之间相互通信，定义ServiceIP地址；Boot接口是Service接口的临时定义，在其上定义BootIP地址，Boot地址是系统启动时Service网卡的临时地址，它仅仅当其节点失效而其地址被接管后才需要；StandbyIP地址随时准备接管群集中任何节点上ServiceIP地址的失效。ServiceIP地址和BootIP地址在一个逻辑子网上；ServiceIP地址和StandbyIP地址一定在不同逻辑子网上。群集磁盘HACMP群集支持SSA和SCSI磁盘系统。SSA是一种开放的工业标准，它是一种将主机适配卡与硬盘设备连接起来的高性能串行互连技术。SSA磁盘子系统将适配卡和磁盘连接在一个环内，能提供80M的存取速度。SSA支持热拔插，在系统不关电的情况下可进行SSA磁盘、电缆等部件的更换。在每个SSA机箱的背部有4块“bypass”卡，每块卡上有一对连接器用于连接外部SSA电缆或磁盘。bypass卡通过改变跨接位置能够被设置为：Automaticmode和ForcedInlinemode。当bypass卡是操作在Automaticmode，它检测这两个外部连接器，若至少有一个连接器是连接到power-onSSA部件或设备，则它转换到Inlinestate（连接内部SSA环到外部连接器）；如果它检测到这两个外部连接器都没有连接到power-onSSA部件或设备，则转换到Bypassstate（连接内部SSA串），断开与外部连接器的连接。当bypass卡是操作在ForcedInlinemode，它不能实现转换。SSA技术有以下优点：双设备访问通道；电缆连接简单，不需要终结器；更快的访问速度；可以实现对设备的并发存取；不需要想SCSI那样的仲裁机制；热插拔的电缆和磁盘；每个SSA适配器卡提供了非常高的容量，高达127个设备可以在一个SSA环中；设备之间的距离用铜缆时可以长达25米，用光纤可以达到10公里；自动配置，不需要手工设置设备号；SSA是一个开放的标准。在SSA磁盘子系统发布之后，SCSI磁盘子系统已很少在HACMP高可靠性群集系统中使用。HACMP系列教程（二）：规划（中）资源规划HACMP给客户端提供高可用性的资源环境，当HACMP集群中的节点失效或按正常程序退出群集时，群集管理器将重新在剩余的节点中分配资源。在HACMP中定义了以下资源类型：卷组、磁盘、文件系统、要“Mount”到“网络文件系统”上的文件系统、要“Export”到“网络文件系统”上的文件系统、ServiceIP地址、应用程序。资源组群集中的每个资源被定义为资源组的一部分，这样做可以将有关联的资源聚集在一起，以提供特殊服务；同时，资源组还包括能够获得资源及提供这些资源到客户端的节点列表。有三种类型的资源组：Cascading、Rotating、Concurrent。每种类型的资源组描述了节点在群集中的不同关系类型，及节点进入或离开群集的不同表现。Cascading资源组中的节点设置优先等级，优先级最高的节点是活动节点，控制着整个资源组。当优先级最高的节点失效时，次高优先级的节点控制资源组；当优先级最高的节点重新加入群集时，它将重新获得对资源组的控制权。Rotating资源组涉及的不是连接某一个节点，而是和多个节点都有能力采用的共享的IP地址相联系，当定义了共享适配卡的第一个节点加入群集时，它将获得和共享IP地址相关联的Rotating