在Linux系统上双机功能的实现,对双机软件High-Availability Linux Project的安装、配置、运行以及测试进行说明。
1. 软件及安装说明
本文档描述的Linux-HA软件以及参考的文档均来自网站:。
通过安装该Linux-HA软件,可以实现Linux双机系统的高可用性解决方案,实现双机系统的热备份,并能够做到双机之间的无缝切换,从而对外提供稳定可靠的服务,最终实现系统高性能RAS(reliability, availability, and serviceability)。
实现双机系统的两台主机不要求完全一致,但应该尽量做到硬件匹配。双机的连接可以使用串口线,也可以通过以太网ethernet进行连接,还可以采用并存的多种连接方式实现两台主机的多重互连。两台主机应该安装相同的操作系统,推荐使用RedHat Linux。进行网络配置,为每一台主机分配一个固定IP地址,另外需要选择一个IP地址作为集群IP(cluster IP),该IP是集群系统对外提供服务的接口。
注意:主机IP地址与集群IP地址一定不能重复。
1.2 软件的安装
1.2.1 下载
首先选择与系统匹配的安装文件。本文档测试所用的系统是CENTOS4.4,所用的安装文件是heartbeat-2.0.8.tar.gz,用户可以自行到网站上下载,该网站也会不断提供实时更新.同时到下载libnet.tar.gz 稳定版本是:1.1.2.1.
Linux-HA软件的安装需要大量支持性的rpm软件包,根据用户系统及配置的不同,安装过程中会提出不同的rpm需求。如果有未获得的rpm包,可以到网站 上查找并下载。
1.2.2 编译安装
如安装文件所示,heartbeat-2.0.8.tar.gz是heartbeat的源代码软件包。该文件需要重新编译,但是首先应该依次安装支持heartbeat的一些rpm package,这些软件包对heartbeat提供必要的支持,然后再安装heartbeat软件包。注意由于软件包之间有相互依赖关系,因而需要遵循一定的安装顺序,可以根据安装过程中的提示自行协调安装顺序。
一些依赖的rpm包如下:
#rpm –ivh perl-Digest-SHA1-2.01-6.i386.rpm
#rpm –ivh perl-Digest-HMAC-1.01-8.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-Authen-SASL-2.03-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-ldap-0.2701-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-Convert-ASN1-0.16-2.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-Net-SSLeay-1.22-1.rh.8.0.um.1.i386.rpm
#rpm –ivh perl-IO-Socket-SSL-0.92-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-Parse-RecDescent-1.80-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-Mail-IMAPClient-2.2.7-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-XML-NamespaceSupport-1.08-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
#rpm –ivh perl-XML-SAX-0.12-1.rh.8.0.um.1.noarch.rpm
下面开始编译安装libnet和heartbeat
tar -zxvf libnet.tar.gz
cd libnet
./configure
make
make install
tar zxf heartbeat-2.0.8.tar.gz
cd heartbeat-2.0.8
./ConfigureMe configure --disable-swig --disable-snmp-subagent
make
make install
cp doc/ha.cf doc/haresources doc/authkeys /etc/ha.d/
cp ldirectord/ldirectord.cf /etc/ha.d/
1.3 软件的配置
Heartbeat软件的安装目录为/etc/ha.d,其中的README.config对配置文件进行了说明,共有三个主要的配置文件:ha.cf,haresources,authkeys。
下面依次对三个配置文件进行说明,此外用户还可以参考Linux-HA附带的安装文档以及配置文件自身的注释。
1.3.1 配置ha.cf文件
ha.cf是heartbeat的主要配置文件,可以对heartbeat的多数性能和状态进行配置。大部分选项的取值可以采用默认值,其中的主要选项及配置方法说明如下:
debugfile /var/log/ha-debug:该文件保存heartbeat的调试信息
logfile /var/log/ha-log:heartbeat的日志文件
keepalive 2:心跳的时间间隔,默认时间单位为秒
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deadtime 30:超出该时间间隔未收到对方节点的心跳,则认为对方已经死亡。
warntime 10:超出该时间间隔未收到对方节点的心跳,则发出警告并记录到日志中。
initdead 120:在某些系统上,系统启动或重启之后需要经过一段时间网络才能正常工作,该选项用于解决这种情况产生的时间间隔。取值至少为deadtime的两倍。
udpport 694:设置广播通信使用的端口,694为默认使用的端口号。
baud 19200:设置串行通信的波特率。
serial /dev/ttyS0:选择串行通信设备,用于双机使用串口线连接的情况。如果双机使用以太网连接,则应该关闭该选项。
bcast eth0:设置广播通信所使用的网络接口卡。
auto_failback on:heartbeat的两台主机分别为主节点和从节点。主节点在正常情况下占用资源并运行所有的服务,遇到故障时把资源交给从节点并由从节点运行服务。在该选项设为on的情况下,一旦主节点恢复运行,则自动获取资源并取代从节点,否则不取代从节点。
ping ping-node1 ping-node2:指定ping node,ping node并不构成双机节点,它们仅仅用来测试网络连接。
respawn hacluster /usr/lib/heartbeat/ipfail:指定与heartbeat一同启动和关闭的进程,该进程被自动监视,遇到故障则重新启动。最常用的进程是ipfail,该进程用于检测和处理网络故障,需要配合ping语句指定的ping node来检测网络连接。
1.3.2 配置haresources文件
haresources文件用于指定双机系统的主节点、集群IP、子网掩码、广播地址以及启动的服务等。其配置语句格式如下:
node-name network-config
其中node-name指定双机系统的主节点,取值必须匹配ha.cf文件中node选项设置的主机名中的一个,node选项设置的另一个主机名成为从节点。
network-config用于网络设置,包括指定集群IP、子网掩码、广播地址等。resource-group用于设置heartbeat启动的服务,该服务最终由双机系统通过集群IP对外提供。
下面举例对配置方法进行说明:
# hello 192.168.8.240 httpd tomcat
假设ha.cf文件中node选项设置的两个主机名分别为hello和web,则根据上述配置,双机系统的主节点为hello,从节点为web。
heartbeat启动时获取集群IP(cluster IP)为192.168.8.240,该IP成为heartbeat对外提供服务的网络地址。此外heartbeat依次启动服务httpd和tomcat(从左向右的顺序)。heartbeat关闭时将依次关闭tomcat和httpd(从右向左的顺序),并释放cluster IP。
httpd和tomcat分别是apache和tomcat的启动脚本,heartbeat将从下面目录中寻找这些启动脚本:
/etc/ha.d/resource.d
/etc/rc.d/init.d
# hello 192.168.8.240/19 httpd tomcat
指定cluster IP为192.168.8.240,并且指定子网掩码为255.255.224.0,每个网段内有213个可用IP,默认广播地址取该网段内的最大可用IP,取值为192.168.31.255。
此外,还可以向启动脚本传递argument,语法为:scriptname::argument
# hello 192.168.8.240/19/eth0/192.168.31.251 httpd tomcat
指定cluster IP为192.168.8.240,子网掩码为255.255.224.0,使用的网络接口卡为eth0,并强制设定广播地址为192.168.31.251。
注意:两台主机的haresources文件设置必须完全一致。
1.3.3 配置authkeys文件
authkeys文件用于heartbeat的鉴权设置,共有三种可用的鉴权方式:crc、md5和sha1。三种方式安全性依次提高,但同时占用的系统资源也依次扩大。crc安全性最低,适用于物理上比较安全的网络,sha1提供最为有效的鉴权方式,占用的系统资源也最多。
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其配置语句格式如下:
auth
[]
举例说明:
auth 1
1 sha1 key-for-sha1
其中键值key-for-sha1可以任意指定,number设置必须保证上下一致。
auth 2
2 crc
crc方式不需要指定键值。
最后,该authkeys文件的文件许可权应该设为600(即-rw-------),命令为:
chmod 600 authkeys
注意:上述三个配置文件设置完毕后,应该复制到/etc/ha.d目录下。
1.4 运行与测试
1.4.1 启动heartbeat
heartbeat安装完成后,自动在/etc/rc.d/init.d/目录下生成启动脚本heartbeat,启动heartbeat可以使用命令 /etc/rc.d/init.d/heartbeat start
此外还可以使用stop、restart、reload、status等控制参数。
heartbeat在生成启动脚本的同时也为不同的runlevel创建了启动脚本的符号连接,从而在切换runlevel的时候自动启动或关闭heartbeat。
例如,在/etc/rc.d/rc3.d/目录下创建了符号连接S75heartbeat,从而在系统进入字符模式(runlevel 3)时自动启动heartbeat。在/etc/rc.d/rc6.d/目录下创建了符号连接K05heartbeat,从而在系统重启(runlevel 6)时自动关闭heartbeat。
默认情况下,heartbeat的启动优先级是75,关闭优先级是5。
可以手动来创建。命令如下:
cd /etc/rc.d/rc0.d ln -s ../init.d/heartbeat K05heartbeat
cd /etc/rc.d/rc3.d ln -s ../init.d/heartbeat S75heartbeat
cd /etc/rc.d/rc5.d ln -s ../init.d/heartbeat S75heartbeat
cd /etc/rc.d/rc6.d ln -s ../init.d/heartbeat K05heartbeat
下面描述一个简单的测试方案。系统环境和软件配置如下:
两台主机的主机名和IP地址分别为:
hello(192.168.6.7)
web(192.168.6.33)
则ha.cf文件中的node语句定义如下:
node hello
node web
haresources文件定义如下:
hello 192.168.8.240/19/192.168.31.255
该语句指定双机系统的主节点为hello,从节点为web,集群IP(cluster IP)为192.168.8.240,子网掩码为255.255.224.0,广播地址为192.168.31.255。本测试方案没有指定heartbeat启动的服务,仅通过ping命令和telnet命令来检测双机系统的可用性。
任何一台主机在启动heartbeat后,可以使用命令 ps aux | grep heartbeat 来查看heartbeat的进程状态,可以使用ifconfig命令确认当前主机是否已经绑定了cluster IP,此外还可以在/var/log/目录下查看heartbeat的日志文件ha-debug、ha-log。如果运行过程中产生了任何异常或错误消息,则应该根据上述信息进行检查和调试。
测试步骤如下:
1. 主节点启动heartbeat
在主节点hello上调用命令 /etc/rc.d/init.d/heartbeat start 启动heartbeat。该主机将会自动绑定集群IP地址,在双机系统之外的第三台主机上使用ping命令检测集群IP地址192.168.8.240,直至该地址变为可用(根据硬件和网络性能的差异,主机绑定集群IP地址需要等待不同的时间)。
在主节点hello上使用ifconfig命令查看该主机的网络配置,显示主节点已经绑定了集群IP地址192.168.
README.config对配置文件进行了说明,共有三个主要的配置文件:ha.cf,haresources,authkeys。
下面依次对三个配置文件进行说明,此外用户还可以参考Linux-HA附带的安装文档以及配置文件自身的注释。
1.3.1 配置ha.cf文件
ha.cf是heartbeat的主要配置文件,可以对heartbeat的多数性能和状态进行配置。大部分选项的取值可以采用默认值,其中的主要选项及配置方法说明如下:
debugfile /var/log/ha-debug:该文件保存heartbeat的调试信息
logfile /var/log/ha-log:heartbeat的日志文件
keepalive 2:心跳的时间间隔,默认时间单位为秒
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deadtime 30:超出该时间间隔未收到对方节点的心跳,则认为对方已经死亡。
warntime 10:超出该时间间隔未收到对方节点的心跳,则发出警告并记录到日志中。
initdead 120:在某些系统上,系统启动或重启之后需要经过一段时间网络才能正常工作,该选项用于解决这种情况产生的时间间隔。取值至少为deadtime的两倍。
udpport 694:设置广播通信使用的端口,694为默认使用的端口号。
baud 19200:设置串行通信的波特率。
serial /dev/ttyS0:选择串行通信设备,用于双机使用串口线连接的情况。如果双机使用以太网连接,则应该关闭该选项。
bcast eth0:设置广播通信所使用的网络接口卡。
auto_failback on:heartbeat的两台主机分别为主节点和从节点。主节点在正常情况下占用资源并运行所有的服务,遇到故障时把资源交给从节点并由从节点运行服务。在该选项设为on的情况下,一旦主节点恢复运行,则自动获取资源并取代从节点,否则不取代从节点。
ping ping-node1 ping-node2:指定ping node,ping node并不构成双机节点,它们仅仅用来测试网络连接。
respawn hacluster /usr/lib/heartbeat/ipfail:指定与heartbeat一同启动和关闭的进程,该进程被自动监视,遇到故障则重新启动。最常用的进程是ipfail,该进程用于检测和处理网络故障,需要配合ping语句指定的ping node来检测网络连接。
1.3.2 配置haresources文件
haresources文件用于指定双机系统的主节点、集群IP、子网掩码、广播地址以及启动的服务等。其配置语句格式如下:
node-name network-config
其中node-name指定双机系统的主节点,取值必须匹配ha.cf文件中node选项设置的主机名中的一个,node选项设置的另一个主机名成为从节点。
network-config用于网络设置,包括指定集群IP、子网掩码、广播地址等。resource-group用于设置heartbeat启动的服务,该服务最终由双机系统通过集群IP对外提供。
下面举例对配置方法进行说明:
# hello 192.168.8.240 httpd tomcat
假设ha.cf文件中node选项设置的两个主机名分别为hello和web,则根据上述配置,双机系统的主节点为hello,从节点为web。
heartbeat启动时获取集群IP(cluster IP)为192.168.8.240,该IP成为heartbeat对外提供服务的网络地址。此外heartbeat依次启动服务httpd和tomcat(从左向右的顺序)。heartbeat关闭时将依次关闭tomcat和httpd(从右向左的顺序),并释放cluster IP。
httpd和tomcat分别是apache和tomcat的启动脚本,heartbeat将从下面目录中寻找这些启动脚本:
/etc/ha.d/resource.d
/etc/rc.d/init.d
# hello 192.168.8.240/19 httpd tomcat
指定cluster IP为192.168.8.240,并且指定子网掩码为255.255.224.0,每个网段内有213个可用IP,默认广播地址取该网段内的最大可用IP,取值为192.168.31.255。
此外,还可以向启动脚本传递argument,语法为:scriptname::argument
# hello 192.168.8.240/19/eth0/192.168.31.251 httpd tomcat
指定cluster IP为192.168.8.240,子网掩码为255.255.224.0,使用的网络接口卡为eth0,并强制设定广播地址为192.168.31.251。
注意:两台主机的haresources文件设置必须完全一致。
1.3.3 配置authkeys文件
authkeys文件用于heartbeat的鉴权设置,共有三种可用的鉴权方式:crc、md5和sha1。三种方式安全性依次提高,但同时占用的系统资源也依次扩大。crc安全性最低,适用于物理上比较安全的网络,sha1提供最为有效的鉴权方式,占用的系统资源也最多。
IXDBA.NET技术社区
其配置语句格式如下:
auth
[]
举例说明:
auth 1
1 sha1 key-for-sha1
其中键值key-for-sha1可以任意指定,number设置必须保证上下一致。
auth 2
2 crc
crc方式不需要指定键值。
最后,该authkeys文件的文件许可权应该设为600(即-rw-------),命令为:
chmod 600 authkeys
注意:上述三个配置文件设置完毕后,应该复制到/etc/ha.d目录下。
1.4 运行与测试
1.4.1 启动heartbeat
heartbeat安装完成后,自动在/etc/rc.d/init.d/目录下生成启动脚本heartbeat,启动heartbeat可以使用命令 /etc/rc.d/init.d/heartbeat start
此外还可以使用stop、restart、reload、status等控制参数。
heartbeat在生成启动脚本的同时也为不同的runlevel创建了启动脚本的符号连接,从而在切换runlevel的时候自动启动或关闭heartbeat。
例如,在/etc/rc.d/rc3.d/目录下创建了符号连接S75heartbeat,从而在系统进入字符模式(runlevel 3)时自动启动heartbeat。在/etc/rc.d/rc6.d/目录下创建了符号连接K05heartbeat,从而在系统重启(runlevel 6)时自动关闭heartbeat。
默认情况下,heartbeat的启动优先级是75,关闭优先级是5。
可以手动来创建。命令如下:
cd /etc/rc.d/rc0.d ln -s ../init.d/heartbeat K05heartbeat
cd /etc/rc.d/rc3.d ln -s ../init.d/heartbeat S75heartbeat
cd /etc/rc.d/rc5.d ln -s ../init.d/heartbeat S75heartbeat
cd /etc/rc.d/rc6.d ln -s ../init.d/heartbeat K05heartbeat
1.4.2 测试方案
下面描述一个简单的测试方案。系统环境和软件配置如下:
两台主机的主机名和IP地址分别为:
hello(192.168.6.7)
web(192.168.6.33)
则ha.cf文件中的node语句定义如下:
node hello
node web
haresources文件定义如下:
hello 192.168.8.240/19/192.168.31.255
该语句指定双机系统的主节点为hello,从节点为web,集群IP(cluster IP)为192.168.8.240,子网掩码为255.255.224.0,广播地址为192.168.31.255。本测试方案没有指定heartbeat启动的服务,仅通过ping命令和telnet命令来检测双机系统的可用性。
任何一台主机在启动heartbeat后,可以使用命令 ps aux | grep heartbeat 来查看heartbeat的进程状态,可以使用ifconfig命令确认当前主机是否已经绑定了cluster IP,此外还可以在/var/log/目录下查看heartbeat的日志文件ha-debug、ha-log。如果运行过程中产生了任何异常或错误消息,则应该根据上述信息进行检查和调试。
测试步骤如下:
1. 主节点启动heartbeat
在主节点hello上调用命令 /etc/rc.d/init.d/heartbeat start 启动heartbeat。该主机将会自动绑定集群IP地址,在双机系统之外的第三台主机上使用ping命令检测集群IP地址192.168.8.240,直至该地址变为可用(根据硬件和网络性能的差异,主机绑定集群IP地址需要等待不同的时间)。
在主节点hello上使用ifconfig命令查看该主机, 的网络配置,显示主节点已经绑定了集群IP地址192.168.8.240。
在第三台主机上使用telnet命令登录集群IP地址192.168.8.240,输入主节点hello的用户名和口令,可以成功登录hello主机。
2.从节点启动heartbeat
使用相同的命令启动从节点web的heartbeat。由于在两台主机同时启动heartbeat的情况下,应该由主节点来获取IP地址并对外提供服务,因而从节点heartbeat的启动并不对主节点产生影响。最终仍然由主节点hello绑定集群IP地址,使用telnet命令登录的也是主节点hello。
3. 主节点关闭heartbeat
在主节点hello上调用命令 /etc/rc.d/init.d/heartbeat stop 关闭heartbeat。
使用ifconfig命令可以发现,主节点hello已经释放了集群IP地址192.168.8.240,并由从节点web绑定该IP地址。使用telnet命令登录的是从节点web。
在这个过程中,使用ping命令进行不间断监测,可以发现集群IP地址192.168.8.240一直处于可通状态,并没有产生任何阻塞或延迟,所以,在关闭处于激活状态的heartbeat的情况下,双机系统可以实现无缝切换。但是在另外一些情况下,比如网络故障、主机关机或重启等,如果该主机的heartbeat处于激活状态,则不能实现双机的无缝切换,切换过程需要有一定的延迟,使用ping命令可以发现集群IP地址暂时无法使用。
3. 主节点再次启动heartbeat
在这种情况下,主节点hello将重新绑定集群IP地址,从节点web释放该IP地址,并由主节点对外提供服务。在主节点启动heartbeat之后,集群IP地址的释放和绑定有一定的延迟。虽然有一定的延迟,但是集群IP地址的释放和绑定是同步进行的,使用ping命令可以发现集群IP地址一直处于可通状态,该过程并不影响双机系统的可用性。所以该过程仍然是一个无缝切换。
ubuntu下面安装heartbeat
sudo apt-get install heartbeat-*
下列【新】软件包将被安装:
cluster-agents cluster-glue heartbeat heartbeat-dev libcluster-glue libcorosync4 libcurl3 libesmtp5 libheartbeat2
libheartbeat2-dev libltdl7 libnet1 libopenhpi2 libopenipmi0 libxml2-utils libxslt1.1 openhpid pacemaker
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