Linux 高可用(HA)集群之DRBD详解

大纲
一、前言
二、DRBD 是什么
三、DRBD 主要功能
四、DRBD 工作原理
五、DRBD与HA 集群
六、DRBD 复制模式
七、DRBD 配置工具
八、DRBD 配置文件
九、DRBD 资源
十、DRBD 支持的底层设备
十一、DRBD 配置步骤
十二、安装与配置 DRBD 详解
十三、DRBD 双主模式配置示例

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一、前言
      在这一篇博文中我们主要讲解DRBD,在这里说点题外话,其实学习任何Linux知识点,最好的方式就是去看官方文档,这是Linux的特点,也是开源精神的体现,不但提供软件,还提供学习资料,这里DRBD的官方文档把DRBD讲的非常详细,但是全是英文的,学习Linux有点好,就是有很多博友受开源精神影响,也会去做很无私事,这不有哥们就把我们的文档翻译出来了,这是翻译版供大家参考,我在这里主要说一下DRBD的重要知识点,有时间的博友可以认真的学习一下官方文档。

二、DRBD 是什么
      简单的说,DRBD (Distributed Replicated Block Device,分布式复制块设备)是由内核模块和相关脚本而构成,用以构建高可用性的集群。其实现方式是通过网络来镜像整个设备。你可以把它看作是一种网络RAID1。

三、DRBD 主要功能

Linux 高可用(HA)集群之DRBD详解

简单说一下DRBD主要功能,DRBD 负责接收数据,把数据写到本地磁盘,然后通过网络将同样的数据发送给另一个主机,另一个主机再将数据存到自己的磁盘中。

四、DRBD 工作原理
      每个设备(drbd 提供了不止一个设备)都有一个状态,可能是‘主’状态或‘从’状态。在主节点上,应用程序应能运行和访问drbd设备(/dev/drbd*)。每次写入都会发往本地磁盘设备和从节点设备中。从节点只能简单地把数据写入它的磁盘设备上。 读取数据通常在本地进行。 如果主节点发生故障,心跳(heartbeat或corosync)将会把从节点转换到主状态,并启动其上的应用程序。(如果您将它和无日志FS 一起使用,则需要运行fsck)。如果发生故障的节点恢复工作,它就会成为新的从节点,而且必须使自己的内容与主节点的内容保持同步。当然,这些操作不会干扰到后台的服务。

五、DRBD与HA 集群
      大部分现行高可用性集群(如:惠普、IBM、Dell)使用的是共享存储器,因此存储器连接多个节点(用共享的SCSI 总线或光纤通道就可以做到)。DRBD 也可以作为一个共享的设备,但是它并不需要任何不常见的硬件。它在IP 网络中运行,而且在价格上IP 网络要比专用的存储网络经济的多。目前,DRBD 每次只允许对一个节点进行读写访问,这对于通常的故障切换高可用性集群来讲已经足够用了。现在的版本将支持两个节点同时进行读写存取。这很有用,比如对GFS 来讲就是如此。兼容性DRBD可以在IDE、SCSI 分区和整个驱动器之上运行,但不能在回路模块设备上运行。(如果您硬要这样做,它就会发生死锁)。DRBD 也不能在回送网络设备中运行。(因为它同样会发生死锁:所有请求都会被发送设备占用,发送流程也会阻塞在sock_sendmsg()中。有时,接收线程正从网络中提取数据块,并试图把它放在高速缓存器中;但系统却要把一些数据块从高速缓存器中取到磁盘中。这种情况往往会在接收器的环境下发生,因为所有的请求都已经被接收器块占用了。

六、DRBD 复制模式
协议A:异步复制协议。本地写成功后立即返回,数据放在发送buffer中,可能丢失。

协议B:内存同步(半同步)复制协议。本地写成功并将数据发送到对方后立即返回,如果双机掉电,数据可能丢失。

协议C:同步复制协议。本地和对方写成功确认后返回。如果双机掉电或磁盘同时损坏,则数据可能丢失。

一般用协议C,但选择C协议将影响流量,从而影响网络时延。为了数据可靠性,我们在生产环境中还是用C协议。

七、DRBD 配置工具
drbdadm:高级管理工具,管理/etc/drbd.conf,向drbdsetup和drbdmeta发送指令。

drbdsetup:配置装载进kernel的DRBD模块,平时很少直接用。

drbdmeta:管理META数据结构,平时很少直接用。

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