一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集群互备的方法，具体地说是一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法。
【背景技术】
[0002]随着云计算，互联网，大数据的飞速发展，人们对机器的性能要求越来越高，特别是对集群高可用性的关注。集群是由一系列独立的计算机，通过高速互联网路连接在一起，通过统一的管理对外提供服务的计算机组。集群高可用性通常里描述一个系统经过专门设计，尽可能减少停工时间，从而保证集群业务的连续性。
[0003]通常集群高可用性有三种工作方式:主从方式、双机双工方式、集群工作方式；
(O主从方式:主机工作，备机监控。当主机失效时，服务切换到备机；当主机恢复后，
服务回切到主机；
(2)双机双工方式:两台主机同时运行各自的服务工作相互监控，并且能保证一台失效jfj ^ ——台會妾# ；
(3)集群工作方式:集群内部多台主机一起工作，各自运行一个或多个服务，任意主机失效后其业务都可以被其他主机接管。
[0004]Linux操作系统是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了 Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
[0005]GlusterFS (Cluster File System)是自由软件，作为一种开源的分布式文件系统，应用于集群系统中，具有很好的可扩展性，通过扩展能够支持PB存储容量，借助TCP/IP或Infiniband RDMA网络将物理分布的存储资源聚集在一起；主要解决集群文件系统应用，主要功能包括:网络存储，联合存储(融合多个节点上的存储空间)，冗余备份，大文件的负载均衡等。
[0006]CTDB全称samba CTDB,基于samba所使用TDB数据库实现，该数据库用来存放包括samba或其他应用所需的临时文件。CTDB为集群中多台物理主机提供一个TDB类型的数据库。该数据库为整个集群提供连续的数据信息用以保障集群的业务连续，该数据库由CTDB自动维护。另外，为实现高可用，CTDB提供节点监控、失效切换、IP接管等功能。值得一提的是，CTDB支持系统或应用的管理脚本在高可用时进行切换。
[0007]Samba是在Linux和UNIX系统上实现SMB协议的一个免费软件，由服务器及客户端程序构成。SMB (Server Messages Block，信息服务块)是一种在局域网上共享文件和打印机的一种通信协议，它为局域网内的不同计算机之间提供文件及打印机等资源的共享服务。SMB协议是客户机/服务器型协议，客户机通过该协议可以访问服务器上的共享文件系统、打印机及其他资源。通过设置“NetB1S over TCP/IP”使得Samba不但能与局域网络主机分享资源，还能与全世界的电脑分享资源。
[0008]针对高性能集群、大数据集群、海量存储集群的应用需求，在Linux操作系统下的多台服务器部署，如何能够实现多机互备、业务不中断的集群高可用性，如何将GlusterFS与CTDB结合应用在集群多机互备中，是目前迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0009]本发明的技术任务是提供一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法，来解决如何能够实现多机互备、业务不中断的集群高可用性，如何将GlusterFS与CTDB结合应用在集群多机互备中的问题。
[0010]本发明的技术任务是按以下方式实现的，
一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法，在Linux操作系统中，利用GlusterFS的共享存储块，搭配CTDB的服务监控切换服务，实现集群多机互备，达到集群高可用性，对外提供浮动IP、FTP服务、NFS服务、Samba服务以及应用服务；包括以下部署步骤:
(1)、配置hosts文件:将所有客户端节点的信息都写入到hosts文件，并保证节点间可相互实现无密码访问；
(2)、配置GlusterFS:使用GlusterFS集群文件系统为所有节点提供共享存储空间，并为CTDB提供lock和status共享存储空间，创建CTDB卷和NAS卷；
(3)、配置CTDB，配置步骤如下:
(a)、配置ctdb文件，在clientI节点上，修改/mnt/gluster目录下的ctdb文件；
(b)、配置nodes文件，在clientl节点上，修改/mnt/gluster目录下的集群节点文件(nodes)；
(C)、修改public_addresses文件，定义浮动IP，在clientl节点上，修改公网ip文件(pubIi c_addre s s e s)；
(d)、修改nfs文件，在clientl节点上，修改/mnt/gluster目录下的文件nfs；
(e)、更改export文件；
(f)、修改目录权限，在所有客户端节点上，修改/mnt/icfs目录权限；
(g)、清理原有配置，删除所有客户端节点上的nfs、ctdb的原始配置文件信息；
(h)、建立连接，在所有客户端节点上对这些文件建立软连接，以便软件启动时加载这些配置文件；
(i)、启动ctdb，在接口节点集群的每个节点启动ctdb进程。
[0011]步骤(2)中创建CTDB卷和NAS卷的步骤如下:
(a)、启动服务；
(b)、创建存储池；
(C)、创建卷，步骤如下:首先，仓Il建一个卷test-volume，test_volume用来存放ctdb的锁文件、smb、nfs和ctdb的配置文件信息；然后，在两个节点自动创建/root/gluster目录；再然后，replica保证在一个节点写数据时能同步到另一个节点；
(d)、挂载统一存储卷，步骤如下:首先，分别在两个接口节点上创建挂载目录；然后，分别在两个客户端节点执行挂载操作(应用自身的IP);最后，挂载本机的卷，挂载后可通过df命令查看是否挂载成功； (e)、保存配置文件:在统一存储卷上保存接口节点集群需要的配置文件，包含锁文件(lockf i le)、samba 配置文件(smb.conf)、nfs 配置文件(exports)、ctdb 配置文件(ctdb)、集群节点文件(nodes)、公网IP文件(public_addresses)。
[0012]浮动IP:作为所有集群的业务访问入口，
FTP服务:提供文件上传下载服务，
NFS服务:提供Linux操作系统之间文件共享服务，
Samba服务:提供Linux操作系统对Windows操作系统提供文件共享服务，
应用服务:提供需要配置文档的服务。
[0013]本发明的一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法具有以下优点:
1、通过Linux操作系统下的多台服务器部署，实现当前主流的Linux操作系统下双机主备、多机主备、以及业务不中断等功能；
2、利用GlusterFS的共享存储块思想，搭配CTDB的服务监控切换服务，实现高可用方案，对外提供浮动IP、FTP服务、NFS服务、Samba服务以及应用服务；
3、通过本发明的部署方法实现了高可用集群，能够使集群的整体服务尽可能可用，从而减少由计算机硬件和软件易错性所带来的损失。如果某个节点失效，它的备援节点将在几秒钟的时间内接管它的职责。因此，对于用户而言，集群永远不会停机。高可用集群软件的主要作用就是实现故障检查和业务切换的自动化。只有两个节点的高可用集群又称为双机热备，即使用两台服务器互相备份。当一台服务器出现故障时，可由另一台服务器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续对外提供服务。双机热备只是高可用集群的一种，高可用集群系统更可以支持两个以上的节点，提供比双机热备更多、更高级的功能，更能满足用户不断出现的需求变化；
4、通过本发明的部署方法实现了双机主备以及集群多机，实现了高可用集群；本发明不涉及到数据安全性，数据的安全由底层的存储支持，这里只是提供服务的连续性。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0015]附图1为一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法的GlusterFS+CTDB的架构图。
【具体实施方式】
[0016]参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法作以下详细地说明。
[0017]实施例:
如图1所示，图中，InfiniBand架构是一种支持多并发链接的“转换线缆”技术，在这种技术中，每种链接都可以达到2.5 Gbps的运行速度。这种架构在一个链接的时候速度是500 MB/秒，四个链接的时候速度是2 GB/秒，12个链接的时候速度可以达到6 GB /秒。RDMA (Remote Direct Memory Access)技术全称远程直接数据存取，就是为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生的；RDMA的优势在于可利用传统的网络硬件以TCP/IP及以太网络标准来建立因特网，InfiniBand网络和实现虚拟接口架构的网络支持RDMAo Private net 为内部网络。
[0018]本发明的一种基于Linux操作系统的集群多机互备的方法，在Linux操作系统中，利用GlusterFS的共享存储块，搭配CTDB的服务监控切换服务，实现集群多机互备，达到集群高可用性，对外提供浮动IP、FTP服务、NFS服务、Samba服务以及应用服务；浮动IP:作为所有集群的业务访问入口，FTP服务:提供文件上传下载服务，NFS服务:提供Linux操作系统之间文件共享服务，Samba服务:提供Linux操作系统对Windows操作系统提供文件共享服务，应用服务:提供需要配置文档的服务；包括以下部署步骤:
(1)、配置hosts文件:将所有客户端节点的信息都写入到hosts文件，并保证节点间可相互实现无密码访问；
(2)、配置GlusterFS:使用GlusterFS集群文件系统为所有节点提供共享存储空间，并为CTDB提供lock和status共享存储空间，创建CTDB卷和NAS卷，其中，CTDB卷和NAS卷都采用stripe volume，选择distribute ;创建CTDB卷和NAS卷的步骤如下:
(a)、启动服务；代码操作如下:
[rootOclientl ~]Sservice glusterd start[root@client2 ~]Sservice glusterd start[rootOclientl ~]Schkconfig glusterd on ；
(b)、创建存储池；代码操作如下:
[rootOclientl ~]Sgluster peer probe client2 // 添加一个服务器到存储池 Probe successful
[rootOclientl ~]Sgluste