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.
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.
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
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 réseau et reprise sur panne |
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Windows farm |
Linux farm |
| Generic farm > | Generic farm > |
| Microsoft IIS > | - |
| NGINX > | |
| Apache > | |
| Amazon AWS farm > | |
| Microsoft Azure farm > | |
| Google GCP farm > | |
| Other cloud > | |
Architectures de clustering avancée
Plusieurs modules peuvent être déployés dans le même cluster. Ainsi, des architectures de clustering avancées peuvent être mises en œuvre :
- un cluster qui mixte ferme et miroir avec le déploiement d’un module ferme et d’un module miroir dans le même cluster,
- un cluster actif/actif avec réplication en déployant plusieurs modules miroirs sur 2 serveurs,
- un cluster Hyper-V ou un cluster KVM avec réplication temps réel et reprise de machines virtuelles complètes entre 2 hyperviseurs actifs,
- un cluster N-1 avec le déploiement de N modules miroirs sur N+1 serveurs.
