Comment mettre en œuvre des serveurs redondants avec un simple logiciel (Windows / Linux)?
Evidian SafeKit
Comment mettre en œuvre des serveurs redondants actif/passif avec réplication en temps réel et basculement sur panne ?
Le cluster miroir de SafeKit
Dans un cluster miroir, le logiciel SafeKit est installé sur deux serveurs physiques ou virtuels exécutant Windows ou Linux (sur site ou dans le Cloud). Le serveur primaire est le serveur actif et exécute une application critique. Le serveur secondaire est un serveur redondant passif et reçoit en temps réel toutes les modifications apportées par l'application à l'intérieur de ses fichiers. Les clients sont connectés à une adresse IP virtuelle. Si le serveur actif est en panne, SafeKit redémarre automatiquement l'application critique sur le serveur redondant passif qui devient primaire et commute l'adresse IP virtuelle. Lorsque le serveur défaillant est redémarré, il est automatiquement resynchronisé et devient le serveur redondant passif fonctionnant comme secondaire.
Comment mettre en œuvre des serveurs redondants actif/actif avec équilibrage de la charge réseau et basculement sur panne ?
Le cluster ferme de SafeKit
Dans un cluster de serveurs en ferme, le logiciel SafeKit est installé sur des serveurs redondants sous Windows ou Linux (sur site ou dans le Cloud). Tous les serveurs sont actifs et exécutent une même application frontale critique. Les clients sont connectés à une adresse IP virtuelle. Les sessions TCP sont partagées entre tous les serveurs redondants. Si un serveur est en panne, SafeKit reconfigure automatiquement l'équilibrage de charge des sessions TCP entre les serveurs actifs restants. Lorsque le serveur défaillant est redémarré, il est automatiquement réintégré en tant que serveur redondant actif et reçoit de nouvelles sessions TCP.
Une solution de haute disponibilité tout-en-un
Dans le même produit logiciel, SafeKit fournit sur Windows et Linux :
- le load balancing
- la réplication de fichiers temps réel synchrone
- le redémarrage automatique d'une application sur panne
- la réintégration automatique d'un serveur après panne
Économisez les boîtiers réseau de load balancing ou les serveurs proxy dédiés, les disques partagés ou les stockages SAN répliqués, les éditions entreprise des systèmes d'exploitation ou des bases de données, les compétences spécifiques pour maintenir opérationnel un cluster.
Une solution complète
SafeKit résout :
- les pannes matérielles (20% des problèmes), incluant la panne complète d'une salle informatique,
- les défaillances logicielles (40% des problèmes), incluant la relance de processus critiques,
- et les erreurs humaines (40% des problèmes) grâce à sa simplicité d'utilisation et sa console Web.
Un produit générique
Vous pouvez implémenter avec SafeKit la réplication en temps réel et le basculement de n'importe quel répertoire de fichiers et service, base de données, machines virtuelles Hyper-V ou KVM complètes, applications Docker, Podman, K3S, Cloud (voir la liste des modules).
Zéro compétence spécifique
Aucune compétence informatique spécifique n'est nécessaire pour déployer un cluster de haute disponibilité SafeKit.
Zéro surcoût matériel
Une solution de haute disponibilité SafeKit est indépendante du matériel et s'exécute sur vos serveurs physiques existants, ou dans des machines virtuelles, ou dans le cloud.
Zéro surcoût logiciel
Le produit de haute disponibilité SafeKit fonctionne avec les éditions standards de Windows et Linux et ne nécessite pas les éditions entreprise des bases de données.
Partenaires, le succès avec SafeKit
Cette solution indépendante de la plateforme est idéale pour un partenaire revendant une application critique et qui souhaite proposer une option de redondance et de haute disponibilité simple à déployer auprès de nombreux clients.
Avec de nombreuses références dans de nombreux pays gagnées par des partenaires, SafeKit s'est avéré être la solution la plus simple à mettre en œuvre pour la redondance et la haute disponibilité des logiciels de gestion des bâtiments, vidéosurveillance, contrôle d'accès, systèmes SCADA...
Etape 1. Réplication en temps réel
Le serveur 1 (PRIM) exécute l'application. Les utilisateurs sont connectés à une adresse IP virtuelle. Seules les modifications faites par l'application à l'intérieur des fichiers sont répliquées en continue à travers le réseau.
La réplication est synchrone sans perte de données en cas de panne contrairement à une réplication asynchrone.
Il vous suffit de configurer les noms des répertoires à répliquer dans SafeKit. Il n'y a pas de pré-requis sur l'organisation du disque. Les répertoires peuvent se trouver sur le disque système.
Etape 2. Basculement automatique
Lorsque le serveur 1 est défaillant, SafeKit bascule l'adresse IP virtuelle sur le serveur 2 et redémarre automatiquement l'application. L'application retrouve les fichiers répliqués à jour sur le serveur 2.
L'application poursuit son exécution sur le serveur 2 en modifiant localement ses fichiers qui ne sont plus répliqués vers le serveur 1.
Le temps de basculement est égal au temps de détection de la panne (30 secondes par défaut) et au temps de relance de l'application.
Etape 3. Réintégration après panne
A la reprise après panne du serveur 1 (réintégration du serveur 1), SafeKit resynchronise automatiquement les fichiers de ce serveur à partir de l'autre serveur.
Seuls les fichiers modifiés sur le serveur 2 pendant l'inactivité du serveur 1 sont resynchronisés.
La réintégration du serveur 1 se fait sans arrêter l'exécution de l'application sur le serveur 2.
Etape 4. Retour à la normale
Après la réintégration, les fichiers sont à nouveau en mode miroir comme à l'étape 1. Le système est en haute disponibilité avec l'application qui s'exécute sur le serveur 2 et avec réplication temps réel des modifications vers le serveur 1.
Si l'administrateur souhaite que son application s'exécute en priorité sur le serveur 1, il peut exécuter une commande de basculement, soit manuellement à un moment opportun, soit automatiquement par configuration.
Plus d'information sur une coupure de courant et un isolement du réseau dans un cluster.
Redondance au niveau de l'application
Dans ce type de solution, seules les données applicatives sont répliquées. Et seule l'application est redémarrée en cas de panne.
Avec cette solution, des scripts de redémarrage doivent être écrits pour redémarrer l'application.
Nous livrons des modules applicatifs pour mettre en œuvre la redondance au niveau applicatif. Ils sont préconfigurés pour des applications et des bases de données bien connues. Vous pouvez les personnaliser avec vos propres services, données à répliquer, checkers d'application. Et vous pouvez combiner les modules applicatifs pour construire des architectures avancées à plusieurs niveaux.
Cette solution est indépendante de la plate-forme et fonctionne avec des applications à l'intérieur de machines physiques, de machines virtuelles, dans le Cloud. Tout hyperviseur est supporté (VMware, Hyper-V...).
Redondance au niveau de machine virtuelle
Dans ce type de solution, la machine virtuelle (VM) complète est répliquée (Application + OS). Et la machine virtuelle complète est redémarrée en cas de panne.
L'avantage est qu'il n'y a pas de scripts de redémarrage à écrire par application et pas d'adresse IP virtuelle à définir. Si vous ne savez pas comment fonctionne l'application, c'est la meilleure solution.
Cette solution fonctionne avec Windows/Hyper-V et Linux/KVM mais pas avec VMware. Il s'agit d'une solution active/active avec plusieurs machines virtuelles répliquées et redémarrées entre deux nœuds.
- Solution pour une nouvelle application (pas de script de redémarrage à écrire) : Windows/Hyper-V, Linux/KVM
Pourquoi une réplication de quelques Tera-octets ?
Temps de resynchronisation après panne (étape 3)
- Réseau 1 Gb/s ≈ 3 heures pour 1 téraoctet.
- Réseau 10 Gb/s ≈ 1 heure pour 1 téraoctet ou moins en fonction des performances d'écriture disque.
Alternative
- Pour un grand volume de données, utilisez un stockage partagé externe.
- Plus cher, plus complexe.
Pourquoi une réplication < 1 000 000 fichiers ?
- Performance du temps de resynchronisation après panne (étape 3).
- Temps pour vérifier chaque fichier entre les deux nœuds.
Alternative
- Placez les nombreux fichiers à répliquer sur un disque dur virtuel / une machine virtuelle.
- Seuls les fichiers représentant le disque dur virtuel / la machine virtuelle seront répliqués et resynchronisés dans ce cas.
Pourquoi un basculement ≤ 32 VMs répliquées ?
- Chaque VM s'exécute dans un module miroir indépendant.
- Maximum de 32 modules miroir exécutés sur le même cluster.
Alternative
- Utilisez un stockage partagé externe et une autre solution de clustering de VMs.
- Plus cher, plus complexe.
Pourquoi un réseau LAN/VLAN entre sites distants ?
- Basculement automatique de l'adresse IP virtuelle avec 2 nœuds dans le même sous-réseau.
- Bonne bande passante pour la resynchronisation (étape 3) et bonne latence pour la réplication synchrone (typiquement un aller-retour de moins de 2 ms).
Alternative
- Utilisez un équilibreur de charge pour l'adresse IP virtuelle si les 2 nœuds sont dans 2 sous-réseaux (supporté par SafeKit, notamment dans le cloud).
- Utilisez des solutions de backup avec réplication asynchrone pour un réseau à latence élevée.
Adresse IP virtuelle dans un cluster feme
Sur la figure précédente, l'application tourne sur les 3 serveurs (3 est un exemple, il peut y en avoir 2 ou plus). Les utilisateurs sont connectés à une adresse IP virtuelle.
L'adresse IP virtuelle est configurée localement sur chaque serveur de la ferme.
Le trafic du réseau à destination de l'adresse IP virtuelle est reçu par l'ensemble des serveurs. Puis ce trafic est distribué entre les serveurs grâce à un filtre réseau chargé dans le noyau du système d'exploitation de chaque serveur.
SafeKit détecte les pannes matérielles et logicielles, reconfigure les filtres réseau en cas de panne et offre des checkers et des scripts de reprise applicatifs configurables.
Partage de charge dans un filtre réseau
L'algorithme de load balancing dans le filtre réseau est basé sur l'identité des paquets client (adresse IP client, port TCP client). Suivant l'identité du paquet client en entrée, seul un filtre dans un serveur accepte le paquet ; les autres filtres dans les autres serveurs le rejettent.
Une fois un paquet accepté par le filtre sur un serveur, seuls le CPU et la mémoire de ce serveur sont utilisés par l'application qui répond à la requête du client. Les messages de retour de l'application sont envoyés directement du serveur vers le client.
Lorsqu'un serveur est défaillant, le protocole de gestion du groupe des serveurs en vie reconfigure les filtres pour redistribuer le trafic vers les serveurs disponibles.
Applications à état et sans état
Avec une application à état, il y a affinité de session. Le même client doit être connecté sur le même serveur sur plusieurs sessions TCP pour retrouver son contexte sur le serveur. Dans ce cas, la règle de load balancing SafeKit est configurée sur l'adresse IP des clients. Ainsi, le même client est toujours connecté sur le même serveur sur plusieurs sessions TCP. Et différents clients sont répartis sur les différents serveurs de la ferme.
Avec une application sans état, il n'y a pas d'affinité de session. Le même client peut être connecté sur des serveurs différents dans la ferme lors de sessions TCP successives. Dans ce cas, la règle de load balancing SafeKit est configurée sur l'identité de la session TCP du client. Cette configuration est celle qui répartit le mieux les sessions entre les serveurs mais elle requiert un service TCP sans affinité de session.
New application (real-time replication and failover)
New application (network load balancing and failover)
Database (real-time replication and failover)
- Microsoft SQL Server mirror
- PostgreSQL mirror
- MySQL mirror
- Oracle mirror
- MariaDB mirror
- Firebird mirror
Web (network load balancing and failover)
Full VM or container real-time replication and failover
Amazon AWS
Google GCP
Microsoft Azure
Other clouds
Physical security (real-time replication and failover)
Siemens (real-time replication and failover)
HA de VMs avec le module Hyper-V ou KVM de SafeKit | HA d'application avec les modules applicatifs de SafeKit |
SafeKit dans 2 hyperviseurs: réplication et reprise de VM complète |
SafeKit dans 2 machines virtuelles ou physiques: réplication et reprise au niveau applicatif |
Réplique plus de données (App+OS) | Réplique seulement les données applicatives |
Reboot de la machine virtuelle sur l'hyperviseur 2 si l'hyperviseur 1 crash Temps de reprise dépendant du reboot de l'OS Checker de VM et reprise sur panne (la machine virtuelle ne répond pas, est tombée en panne ou a cessé de fonctionner) |
Temps de reprise rapide avec redémarrage de l'application sur OS2 en cas de panne du serveur 1 Autour d'1 mn ou moins (voir RTO/RPO ici) Checker applicatif et reprise sur panne logicielle |
Solution générique pour n'importe quelle application / OS | Scripts de redémarrage à écrire dans des modules applicatifs |
Fonctionne avec Windows/Hyper-V et Linux/KVM mais pas avec VMware | Indépendant de la plateforme, fonctionne avec les machines physiques ou virtuelles, une infrastructure cloud et tout hyperviseur, y compris VMware |
SafeKit avec le module Hyper-V ou le module KVM | Microsoft Hyper-V Cluster & VMware HA |
Pas de disque partagé - réplication temps réel synchrone à la place avec 0 perte de données | Disque partagé et baie de disques externe spécifique |
Sites distants = pas de SAN pour la réplication | Sites distants = baies de disques répliquées à travers un SAN |
Aucune compétence informatique spécifique pour configurer le système (avec hyperv.safe et kvm.safe) | Compétence informatique spécifique pour configurer le système |
Notez que les solutions Hyper-V/SafeKit et KVM/SafeKit sont limitées à la réplication et au basculement de 32 machines virtuelles. | Notez que la réplication intégrée à Hyper-V ne peut pas être considérée comme une solution de haute disponibilité. En effet, la réplication est asynchrone, ce qui peut entraîner une perte de données en cas de panne, et elle ne dispose pas de fonctionnalités de basculement et de restauration automatiques. |
Cluster miroir d'Evidian SafeKit avec réplication de fichiers temps réel et reprise sur panne |
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Configuration très simple En savoir plus > |
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Retour d'un serveur tombé en panne totalement automatisé (failback) En savoir plus > |
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Cluster ferme d'Evidian SafeKit avec load balancing et reprise sur panne |
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Pas de load balancer, ni de serveur proxy dédié, ni d'adresse Ethernet multicast spéciale En savoir plus > |
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