Heartbeat3.x应用全攻略之：概念组成及工作原理

一、Heartbeat的概念组成以及工作原理

1、 heartbeat的概念 

   Heartbeat是Linux-HA项目中的一个组件，也是目前开源HA项目中最成功的一个例子, Linux-HA的全称是High-Availability Linux,这个开源项目的目标是：通过社区开发者的共同努力，提供一个增强linux可靠性（reliability）、可用性（availability）和可服务性（serviceability）（RAS）的群集解决方案.

   Heartbeat提供了所有 HA 软件所需要的基本功能，比如心跳检测和资源接管、监测群集中的系统服务、在群集中的节点间转移共享 IP 地址的所有者等.

Linux-HA的官方网站:   

                   

 

2、 HA集群相关术语 

（1） 节点（node） 

运行heartbeat进程的一个独立主机，称为节点，节点是HA的核心组成部分，每个节点上运行着操作系统和heartbeat软件服务，在heartbeat集群中，节点有主次之分，分别称为主节点和备用/备份节点，每个节点拥有唯一的主机名，并且拥有属于自己的一组资源，主节点上一般运行着一个或多个应用服务。而备用节点一般处于监控状态。

（2）资源（resource） 

资源是一个节点可以控制的实体，并且当节点发生故障时，这些资源能够被其它节点接管，heartbeat中，可以当做资源的实体有：

磁盘分区、文件系统、IP地址、应用程序服务、NFS文件系统

（3）事件（event） 

也就是集群中可能发生的事情，例如节点系统故障、网络连通故障、网卡故障、应用程序故障等。这些事件都会导致节点的资源发生转移，HA的测试也是基于这些事件来进行的。 

（4）动作（action） 

事件发生时HA的响应方式，动作是由shell脚步控制的，例如，当某个节点发生故障后，备份节点将通过事先设定好的执行脚本进行服务的关闭或启动。进而接管故障节点的资源。

 

3、 Heartbeat的组成 

（1） Heartbeat的结构

Heartbeat1.x和2.0.x版本的结构十分简单，各个模块都集中在heartbeat中，到了3.0版本后，整个heartbeat项目进行了拆分，分为不同的项目来分别进行开发。 

   Heartbeat2.0.x之前的版本具有的模块：

? heartbeat： 节点间通信检测模块 

? ha-logd： 集群事件日志服务 

? CCM（Consensus Cluster Membership）：集群成员一致性管理模块 

? LRM （Local Resource Manager）：本地资源管理模块 

? Stonith Daemon： 使出现问题的节点从集群环境中脱离 

? CRM（Cluster resource management）：集群资源管理模块 

? Cluster policy engine： 集群策略引擎 

? Cluster transition engine：集群转移引擎

Heartbeat3.0拆分之后的组成部分：

Heartbeat：将原来的消息通信层独立为heartbeat项目，新的heartbeat只负责维护集群各节点的信息以及它们之前通信；

Cluster Glue：相当于一个中间层，它用来将heartbeat和pacemaker关联起来，主要包含2个部分，即为LRM和STONITH。

Resource Agent：用来控制服务启停，监控服务状态的脚本集合，这些脚本将被LRM调用从而实现各种资源启动、停止、监控等等。

Pacemaker:也就是Cluster Resource Manager （简称CRM），用来管理整个HA的控制中心，客户端通过pacemaker来配置管理监控整个集群。

Pacemaker 提供了多种用户管理接口，分别如下：

1）crm shell：基于字符的管理方式；

2）一个使用Ajax Web配置方式的web konsole窗口；

3）hb_gui ，即heartbeat的gui图形配置工具，这也是原来2.1.x的默认GUI配置工具；

4）DRBD-MC，一个基于Java的配置管理工具。

 

（2） Pacemaker内部组成及与各模块之间关系

（3） Heartbeat3.x内部组成及之间关系 

 

（4） Heartbeat各个版本之间的异同

与1.x风格相比，Heartbeat2.1.x版本之后功能变化如下：

1）保留原有所有功能

        如，网络,heartbeat ,机器down时均可切换资源。

2）自动监控资源

        默认情况下每2分钟检测资源运行情况，如果发现资源不在，则尝试启动资源， 如果60s后还未启动成功，则资源切换向另节点。时间可以修改。

3)  可以对各资源组实现独立监控.

        比如apache运行在node1上,tomcat运行在node2上,Heartbeat可同时实现两台主机的服务监控。

4）同时监控系统负载

        可以自动将资源切换到负载低的node上。

Heartbeat官方最后一个STABLE release 2.x 版本是2.1.4，Heartbeat 3官方正式发布的首个版本是3.0.2，Heartbeat 3与Heartbeat2.x的最大差别在于，Heartbeat3.x按模块把的原来Heartbeat2.x拆分为多个子项目，但是HA实现原理与Heartbeat2.x基本相同。配置也基本一致。 

（5） Heartbeat集群的一般拓扑图 

未完待续！

本专题相关内容：

Heartbeat3.x应用全攻略之：安装、配置、维护  http://ixdba.blog.51cto.com/2895551/746271

Heartbeat3.x应用全攻略之： 测试Heartbeat的HA功能  http://ixdba.blog.51cto.com/2895551/747510