DRBD中文指南

DRBD应用指南写在前面的话：为了方便学习，将drbd的英文文档翻译出来，以供学习和参考。但因为本人英语水平有限，以及对drbd的了解并不足够深入，翻译中出现很多不通顺或者是语病的地方，请大家谅解。如果问题可以反馈给[e-mail]，鄙人将在第一时间进行更正。如果是学习外语文刊的翻译，那么他的水平也仅仅是停留在翻译者的水平，因此建议有实力的同学还是从官网获取第一手信息。刘运锋2011-08-22一．关于本指南本指南主要为分布式复制块设备（DRBD技术）的用户提供一个简明的参考指南和手册。DRBD是由LINBIT项目所在的公司赞助的，免费，并比较有益处的DRBD技术社区。该指南在不断的更新，以保持和（作者）新添加在DRBD技术新功能的信息的同步。在线的HTML本指南版本可以参见。本指南分五个部分和一个附录：第一部分，介绍“DRBD”：介绍DRBD技术的基本功能。简要概述DRBD技术在LinuxI/O堆栈的DRBD技术的定位和基本DRBD技术概念另外还增加了被认为是DRBD技术的最重要特点。第二部分“DRBD技术编译，安装和配置”在源代码中如何建立DRBD技术，DRBD技术编译安装包，DRBD技术的集群系统，以描述工作流程。第三部分“DRBD技术”用在如何管理DRBD技术，DRBD技术的源码配置，修改，并介绍如何解决常见问题。第四部分“DRBD技术应用相结合”，以增加存储的复制如何利用的DRBD技术优势和应用程序可用性。存活状态的探测，以及在与群集管理器，LVM和先进的组合的组合，整合DRBDLVM和GFS以实现高可用性,并添加到Xen虚拟化环境中。第五部分“优化DRBD性能”：DRBD的配置获得最佳性能指南。第六部分，“关于DRBD技术更多学习”：DRBD的内部原理的深入理解，还包含一些其他资源。希望这本指南对读者有用。最后，附录A，DRBD技术系统手册页包含了Linux手册分发给了最新版本的DRBD技术参考之用，网页的在线版本。对DRBD技术培训或支援服务感兴趣的用户请联系[e-mail]。重要本指南可能有些段落包含“草稿”字样，是因为最近这些段落已增加了可能不是很权威的文档说明。欢迎广大读者反馈意见，以示对我们的鼓励。邮箱地址为：[e-mail]。的基本功能分布式复制块设备（DRBD技术）是一种基于软件的，无共享，复制的存储解决方案，在服务器之间的对块设备（硬盘，分区，逻辑卷等）进行镜像。DRBD镜像数据实时性：当应用对磁盘的数据进行修改时，复制立即发生。透明性：应用程序的数据存储在镜像设备上是独立和透明的，数据可存储在不同的服务器上。同步镜像和异步镜像：同步镜像，当本地发申请进行写操作进行时，同步写到两台服务器上。异步镜像，当本地写申请已经完成对本地的写操作时，开始对对应的服务器进行写操作。1.1内核模块DRBD技术的核心功能是通过一个Linux内核模块实现的。具体来说，DRBD包含一个虚拟的块设备，因此DRBD是位于“右底部附近的“一个系统的I/O堆栈。正因为如此，DRBD极为灵活，这使得它成为几乎适合任何程序的一个高可用的块复制解决方案。图1.1DRBD在Linux的I/O堆栈中的位置1.2用户空间管理工具为了能够管理和配置DRBD的资源，DRBD配备了一些管理工具与内核模块进行通信。drbdadm：高层的DRBD程序管理套件工具。它从配置文件/etc/drbd.conf中获取所有配置参数。drbdadm为drbdsetup和drbdeta两个命令充当程序的前端应用，执行drbdadm实际是执行的drbdsetup和drbdeta两个命令。drbdsetup：drbdsetup可以让用户配置已经加载在内核中运行的DRBD模块，它是底层的DRBD程序管理套件工具。使用该命令时，所有的配置参数都需要直接在命令行中定义，虽然命令和灵活，但是大大的降低了命令的简单易用性，因此很多的用户很少使用debdsetup。drbdmeta：drbdmeta允许用户创建、转储、还原和修改drbd的原数据结构。这个命令也是用户极少用到。1.3资源在DRBD中，资源是所有可复制移动存储设备的总称。这些措施包括：资源名：资源名可以指定除了空格外us-ascii中的任意字符。重要DRBD技术，顾名思义，由Linux内核架构所支撑，它建立在不可知的层上面。因此，DRBD不可能添加了上层所具备的一些新特性。例如，DRBD技术不能自动检测文件系统损坏或添加双主动群集能力，像Ext3或者XFS文件系统。DRBD设备：DRBD的虚拟块设备。它有一个主设备号为147的设备，默认的它的次要号码编从0开始。相关的块设备需命名为/dev/drbdm，其中M是设备的次要号码。磁盘配置：DRBD内部应用需要本地数据副本，元数据。网络配置：各个对等接点间需要进行数据通信。1.4资源角色在DRBD中，每个节点都有自己的角色，比如主或者备。在主DRBD设备中可以进行不受限制的读和写的操作。他可用来创建和挂载文件系统、初始化或者是直接I/O的快设备，等等。在次DRBD设备中，接收所有来自对等节点的更新，但是与此同时也就完全拒绝了访问。它即不能被应用也不能被读写访问。为次节不能被读写访问是为了保持缓冲一致性，这就意味着次节点是不可能以任何形式被访问的。人工干预和管理程序的自动聚类算法都可以改变资源的角色。资源从次节点变为主节点为升级，而反操作则成为降级。2.DRBD的特点这一章主要介绍DRBD的各种有用的特性，并介绍关于这些特性一些背景信息。其中的一部分会对大多数的用户很有用，其他的就和具体的部署方式有关系。,普通的行政任务与第7章、故障排除和差错恢复含说明如何实现和使用这些功能,在日常操作。将在第6章的常见的管理任务和第7章故障排除和错误恢复，介绍在日常操作管理中如何启用和利用这些特性。2.1单主模式在单主模式下，任何资源在任何特定的时间，集群中只存在一个主节点。正是因为这样在集群中只能有一个节点可以随时操作数据，这种模式可用在任何的文件系统上（EXT3、EXT4、XFS等等）。备忘早期的DRBD版本中，被“劫持”的NBD设备主号码为43。这个很早就过时了，147是LANANA-注册的DRBD设备主号码。备忘这里属于的选择不是随意的，这些角色的没有被DRBD的作者命名为“主动”和“被动”。主和备的概念是依赖与存储的可用性的，而主动和被动反应的是一个应用的可用性。通常情况下在高可用环境中主节点也往往是活动的节点，但是这不是必须的。单主节点模式可保证集群的高可用性（fail-over遇故障转移的能力）。2.2双主模式这是DRBD8.0之后的新特性。在双主模式下，任何资源在任何特定的时间，集群中都存在两个主节点。犹豫双方数据存在并发的可能性，这种模式需要一个共享的集群文件系统，利用分布式的锁机制进行管理，如GFS和OCFS2。部署双主模式时，DRBD是负载均衡的集群，这就需要从两个并发的主节点中选取一个首选的访问数据。这种模式默认是禁用的，如果要是用的话必须在配置文件中进行声明。可参见“启用双主模式”一节，了解有关启用双主模式的信息。2.3复制模式DRBD提供了三种不同的复制方式，允许三种度的复制：协议A：一旦本地磁盘写入已经完成，数据包已在发送队列中，则写被认为是完成的。在一个节点发生故障时，可能发生数据丢失，因为被写入到远程节点上的数据可能仍在发送队列。尽管，在故障转移节点上的数据是一致的，但没有及时更新。这通常是用于地理上分开的节点。协议B：一旦本地磁盘写入已完成且复制数据包达到了对等节点则认为写在主节点上被认为是完成的。数据丢失可能发生在参加的两个节点同时故障的情况下，因为在飞行中的数据可能不会被提交到磁盘。协议C：只有在本地和远程节点的磁盘已经确认了写操作完成，写才被认为完成。没有任何数据丢失，所以这是一个群集节点的流行模式，但I/O吞吐量依赖于网络带宽。简言之：A数据一旦写入磁盘并发送到网络中就认为完成了写入操作。B收到接收确认就认为完成了写入操作。C收到写入确认就认为完成了写入操作。就目前而言应用最多和应用最广泛的为协议C。参见“配置你的资源”一节，查看资源配置的复制模式的配置。2.4多复制传输这个特性在DRBD8.2.7及以后的版本中可用。DRBD的复制和同步框架套接字层支持多个级别的传输：备忘两个因素影响你对复制模式的选择：保护和延迟。相比之下吞吐量很大决定了对复制模式的选择。IPv4中的TCP协议：这是规范的实施方式，也是DRBD默认使用的，可用于任何开启IPv4协议的系统上。IPv6的TCP协议：当配置使用标准的TCP套接字用于复制和同步时，DRBD还可使用IPv6的网络协议。虽然是不同于IPv4，但是这是和使用IPv4的相当的。超级套接字：超级套接字取代TCP/IP的单一堆栈，单片，高效和RDMA能够用套接字实现。DRBD可使用该延迟较低的套接字类型。超级套接字目前必须运行由单一供应商（Dolphin互联解决方案）提供的特定硬件设备上。2.5高效同步（重新）同步不同于从设备上复制。复制发生于任何对主节点资源进行写时，同步则往往伴随写。相反，它则影响到整个设备。不管什么理由：主节点失败、次节点失效还是复制链接被中断，只要复制链接被中断同步就是必须的。在这个意义上同步是有效的，DRBD不同步修改块而保持块的顺序写，而维持它的线性秩序，这将会导致如下后果：同步速度很快，因为这几个连续的写操作发生一次块的同步。为保持块同步在自然磁盘上的区块分布，同步也是伴随着磁盘磁道的寻找。数据的不一致性，因为在同步的过程中，数据在备用节点上部分过时或者部分被更新，这种数据状态更称为数据不一致性。一个节点不能投入使用，从而保证数据的不一致性保持尽量的短。数据同步服务是在主节点上是不间断的以后台进程运行着的。用下面的公式，你可以简单的估算出同步的时间：公式2.1。同步时间tsync就是预期的同步时间。D是要同步的数据量，你不可能对它有任何的影响的（这个数据由你的应用程序修改而将复制链接打破而产生的），R是同步的速度，这个是可以配置的，通过对复制的限制而控制网络的吞吐量和I/O子系统的。DRBD的同步效率可进一步提升对数据的消化，也就是校验。当使用校验同步时，不是强制执行覆盖标记不同的块，而是同步他们之前所读取的块，在磁盘上计算出散列的内容。然后比较这个来自对等节点的hash表，如果hash表匹配，则忽略重写该区块。这样就可以大大减少用于解决在断开模式下文件系统重写相同内容的同步时间。参阅“配置同步速率”和“配置基础校验同步”二节的关于同步配置方面的建议。2.6在线设备验证这个特性在DRBD8.2.5及以后版本中可用。