Linux : le cluster le plus simple avec équilibrage de charge et haute disponibilité
Linux : le cluster le plus simple avec équilibrage de charge et haute disponibilité
Evidian SafeKit
Comment le logiciel Evidian SafeKit met en œuvre simplement l'équilibrage de charge Linux et la haute disponibilité sans boîtiers réseaux, ni serveurs proxy dédiés
Evidian SafeKit apporte l'équilibrage de charge réseau et la haute disponibilité à Linux.
Cet article explique comment mettre en œuvre rapidement un cluster Linux avec équilibrage de charge sans boîtiers réseaux,
ni serveurs proxy dédiés au load balancing. SafeKit est installé directement sur les serveurs Linux. Le module de haute disponibilité farm.safe et un essai gratuit sont offerts dans le tab Installation ci-dessous.
Notez que vous pouvez mettre en œuvre avec le même produit la réplication en temps réel et le basculement de l'application back-end comme Microsoft SQL Server, PostgreSQL ou d'autres applications : voir des exemples de modules miroirs ici.
Cette solution de clustering est reconnue comme la plus simple à mettre en œuvre par nos clients et partenaires. C'est également une solution complète qui résout les pannes matérielles (20% des problèmes) incluant la panne complète d'une salle informatique, les défaillances logicielles (40% des problèmes) incluant le passage d'update serveur par serveur et les erreurs humaines (40% des problèmes) grâce à sa simplicité d'administration.
Sur la figure précédente, l'application Linux tourne sur les 3 serveurs. Les utilisateurs sont connectés à une adresse IP virtuelle qui 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 chargé dans le noyau du système d'exploitation de chaque serveur.
L'algorithme de load balancing dans le filtre 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 Linux qui répond à la requête du client. Les messages de retour de l'application Linux 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.
Version d'essai gratuit + module farm.safe et procédure d'installation étape par étape de SafeKit sur plusieurs serveurs Linux
Installation
Configuration
Dépannage
Configuration avancée
Support
Internes
Installation de SafeKit pour l'équilibrage de charge de Linux avec haute disponibilité
Prérequis
vous avez besoin de l’application que vous souhaitez mettre en ferme installée sur 2 nœuds ou plus (machines virtuelles ou serveurs physiques)
Installation du package sur Linux
Installez la version gratuite de SafeKit sur 2 nœuds Linux (ou plus)
Après le téléchargement du package safekit_xx.bin, exécutez-le pour extraire le rpm et le script safekitinstall, puis exécutez le script safekitinstall
Répondez oui à la configuration automatique du pare-feu
Configuration de SafeKit pour l'équilibrage de charge de Linux avec haute disponibilité
Instructions de configuration
La configuration est présentée avec 2 nœuds mais elle peut être réalisée avec plus de 2 nœuds.
Important : toute la configuration est réalisée à partir d'un seul navigateur.
Lancez la console Web dans un navigateur sur un nœud en vous connectant à http://localhost:9010 (image suivante)
Entrez l'adresse IP du premier nœud et cliquez sur Confirm (image suivante)
Cliquez sur New node et entrez l'adresse IP du deuxième nœud (image suivante) Puis cliquez sur la disquette rouge pour sauvegarder la configuration (image suivante)
Dans l'image précédente, l'opération de sauvegarde a placé les adresses IP dans le fichier /var/safekit/cluster/cluster.xml et a appliqué la commande distribuée /opt/safekit/safekit –H "*" -G qui configure le nœud 1 et le nœud 2.
Ne refaites donc pas cette opération sur l'autre nœud.
Vérifiez la connectivité et le pare-feu entre les deux nœuds pour résoudre des problèmes.
Dans l'onglet Configuration, cliquez sur farm.safe (xxx.safe dans l'image suivante)
puis entrez farm comme nom du module et cliquez sur Confirm (la console trouve farm.safe dans le répertoire demo/ que vous avez précédemment rempli dans le tab Installation)
Cliquez sur Validate (image suivante)
Définissez l'adresse IP virtuelle du cluster, le port TCP du service à load balancer et le critère sur adresse IP source ou sur port TCP source (image suivante).
sur l'image précédente, si un processus proc est affiché dans la section Process checker, il sera surveillé avec l'action restart en cas de panne. Les services seront arrêtés et redémarrés localement sur le serveur local si ce processus disparaît de la liste des processus en cours d'exécution. Après 3 redémarrages locaux infructueux, le module est arrêté sur le serveur local et les filtres de load balancing sont reconfigurés pour équilibrer la charge sur les serveurs restants dans le cluster ferme.
start_both et stop_both (image précédente) contiennent le démarrage et l'arrêt des services Linux.
Vérifiez que les noms de services dans ces scripts sont ceux installés sur vos deux machines (sinon modifiez-les dans les scripts).
Cliquez sur Validate (image précédente)
Cliquez sur Configure (image précédente)
Vérifiez le message succès vert sur les deux serveurs et cliquez sur Next (image précédente)
Cliquez sur Start pour démarrer le cluster sur les deux nœuds (image précédente).
Vérifiez que l'état passe à UP (vert) - UP (vert) (image suivante).
Le cluster est opérationnel avec les services Linux s'exécutant sur les deux nœuds UP (image précédente).
Attention, les composants qui sont clients des services Linux doivent être configurés avec l'adresse IP virtuelle. La configuration peut être effectuée avec un nom DNS (si un nom DNS a été créé et associé à l'adresse IP virtuelle).
Tests
Vérifiez avec des lignes de commande sous Linux que les services Linux ont été démarrés sur les deux nœuds UP par le script start_both.
Mettez les services Linux avec Type de démarrage au boot = Manuel (SafeKit contrôle le démarrage des services Linux dans start_both / stop_both).
Arrêtez un nœud UP en faisant défiler le menu du nœud et en cliquant sur Stop. Vérifiez que l'équilibrage de charge est reconfiguré avec uniquement l'autre nœud prenant toutes les connexions TCP. Et vérifiez que les services Linux sont arrêtés sur le nœud STOP avec des lignes de commande sous Linux.
Configure boot start (image suivante sur le côté droit) configure le démarrage automatique du module au boot du serveur. Effectuez cette configuration sur les deux nœuds une fois que la solution Linux d'équilibrage de charge et de haute disponibilité fonctionne correctement.
Pour lire les logs SafeKit, allez au tab Dépannage
Pour éditer userconfig.xml, start_both et stop_both, allez au tab Configuration avancée
Résolution de problèmes avec SafeKit pour l'équilibrage de charge de Linux avec haute disponibilité
Journal du module
Consultez le journal d'un module pour comprendre les raisons d'une reprise sur panne, d'un état d'attente sur la disponibilité d'une ressource etc... Pour voir le journal du module du nœud 1 (image suivante):
cliquez sur l'onglet Control
cliquez sur node 1/UP (il devient bleu) à gauche
cliquez sur Module Log
cliquez sur l'icône Refresh (flêches vertes) pour mettre à jour la console
cliquez sur la disquette pour sauver le log du module dans un fichier .txt et pour l'analyser dans un éditeur de texte
Répétez la même opération pour voir le journal du module du nœud 2.
Journal applicatif
Consultez le journal applicatif pour voir les messages de sortie des scripts de redémarrage stat_both et stop_both. Pour voir le journal applicatif du nœud 1 (image suivante) :
cliquez sur l'onglet Control
cliquez sur node 1/UP (il devient bleu) à gauche
cliquez sur Application Log pour voir les messages de démarrage et d'arrêt des services Linux
cliquez sur l'icône Refresh (flêches vertes) pour mettre à jour la console
cliquez sur la disquette pour sauver le log applicatif dans un fichier .txt et pour l'analyser dans un éditeur de texte
Répétez la même opération pour voir le journal applicatif du nœud 2.
Configuration avancée de SafeKit pour l'équilibrage de charge de Linux avec haute disponibilité
Configuration avancée
Dans l'onglet Advanced Configuration (image suivante), vous pouvez modifier les fichiers internes du module : bin/start_both et bin/stop_both et conf/userconfig.xml (image suivante sur le côté gauche). Si vous faites des changements dans les fichiers internes ici, vous devez appliquer la nouvelle configuration par un clic droit sur l'icône bleue/xxx sur le côté gauche (image suivante) : l'interface vous permettra de redéployer les fichiers modifiés sur les deux serveurs.
Pour un exemple de userconfig.xml, start_both et stop_both, allez au tab Internes
Support de SafeKit pour l'équilibrage de charge de Linux avec haute disponibilité
Support
Pour obtenir de l'aide sur le centre d'appel de https://support.evidian.com, prenez 2 Snaphots (2 fichiers .zip), un pour chaque serveur et téléchargez-les dans l'outil du centre d'appel (image suivante).
<!DOCTYPE safe>
<safe>
<service mode="farm" maxloop="3" loop_interval="24">
<!-- Farm topology configuration for the membership protocol -->
<!-- Names or IP addresses on the default network are set during initialization in the console -->
<farm>
<lan name="default" />
</farm>
<!-- Virtual IP Configuration -->
<!-- Replace
* VIRTUAL_IP_ADDR_TO_BE_DEFINED by the IP address of your virtual server
-->
<vip>
<interface_list>
<interface check="on" arpreroute="on">
<virtual_interface type="vmac_directed">
<virtual_addr addr="VIRTUAL_IP_ADDR_TO_BE_DEFINED" where="alias"/>
</virtual_interface>
</interface>
</interface_list>
<loadbalancing_list>
<group name="Windows_Appli">
<!-- Set load-balancing rule on the TCP port of the service to load balance -->
<rule port="TCP_PORT_TO_BE_DEFINED" proto="tcp" filter="on_addr"/>
</group>
</loadbalancing_list>
</vip>
<!-- TCP Checker Configuration -->
<!-- Replace
* VIRTUAL_IP_ADDR_TO_BE_DEFINED by the IP address of your virtual server
* TCP_PORT_TO_BE_DEFINED by the TCP port of the service to check
-->
<check>
<tcp ident="Check_Appli" when="both">
<to
addr="VIRTUAL_IP_ADDR_TO_BE_DEFINED"
port="TCP_PORT_TO_BE_DEFINED"
interval="10"
timeout="5"
/>
</tcp>
</check>
<!-- User scripts activation -->
<user nicestoptimeout="300" forcestoptimeout="300" logging="userlog" />
</service>
</safe>
start_both
#!/bin/sh
# Script called on the primary server for starting application
# For logging into SafeKit log use:
# $SAFE/safekit printi | printe "message"
# stdout goes into Application log
echo "Running start_both $*"
res=0
# Fill with your application start call
if [ $res -ne 0 ] ; then
$SAFE/safekit printe "start_both failed"
# uncomment to stop SafeKit when critical
# $SAFE/safekit stop -i "start_both"
fi
stop_both
#!/bin/sh
# Script called on the primary server for stopping application
# For logging into SafeKit log use:
# $SAFE/safekit printi | printe "message"
#----------------------------------------------------------
#
# 2 stop modes:
#
# - graceful stop
# call standard application stop
#
# - force stop ($1=force)
# kill application's processes
#
#----------------------------------------------------------
# stdout goes into Application log
echo "Running stop_both $*"
res=0
# default: no action on forcestop
[ "$1" = "force" ] && exit 0
# Fill with your application stop call
[ $res -ne 0 ] && $SAFE/safekit printe "stop_both failed"
Différentiateurs de la solution de haute disponibilité SafeKit par rapport à la concurrence
Différenciateurs clés d'un cluster ferme avec équilibrage de charge et reprise sur panne
Cluster ferme d'Evidian SafeKit avec load balancing et reprise sur panne
La solution ne nécessite pas de load balancer, ni de serveur proxy en amont de la ferme pour implémenter le load balancing.
SafeKit est installé directement sur les serveurs applicatifs à load balancer.
Le load balancing est basé sur une adresse IP virtuelle/adresse MAC Ethernet standard et fonctionne avec des serveurs physiques et des machines virtuelles sur Windows et Linux sans configuration réseau spéciale
Ce n'est pas le cas avec les load balancers réseau
Ce n'est pas le cas avec les proxys dédiés sur Linux
La solution inclut toutes les fonctionnalités de clustering : adresse IP virtuelle, load balancing sur adresse IP client ou sur sessions,
surveillance des défaillance serveurs/réseaux/logicielles,
redémarrage automatique de
l'application
avec un temps de reprise rapide,
une option de réplication avec un module miroir
Ce n'est pas le cas avec les autres solutions de load balancing.
Elles sont capables de réaliser le load balancing mais elle n'inclut pas une solution de clustering complète
avec des scripts de redémarrage et un redémarrage automatique de
l'application
en cas de défaillance.
Elles n'offrent pas l'option de réplication
La configuration du cluster est très simple et réalisée
au moyen du module applicatif farm.safe.
Il n'y a pas de contrôleur de domaine et d'Active Directory à configurer sur Windows.
La solution fonctionne sur Windows et Linux
Si les serveurs sont connectés au même réseau IP via un réseau local étendu entre des sites distants,
l’adresse IP virtuelle de SafeKit fonctionne avec un équilibrage de charge au niveau 2
Si les serveurs sont connectés à des réseaux IP différents entre des sites distants, l'adresse IP virtuelle peut être configurée au niveau
d'un load balancer.
SafeKit propose un "health check": le load balancer est configuré avec une URL gérée par SafeKit qui renvoie OK sur les serveurs UP et NOT FOUND sinon.
Cette solution est implémentée pour SafeKit dans le Cloud mais elle peut être également mise en œuvre avec un load balancer sur site.
Ainsi, vous pouvez profiter de toutes les fonctionnalités de clustering de SafeKit, y compris une administration facile du cluster
via la console Web de SafeKit
SafeKit implémente un cluster ferme avec load balancing et reprise sur panne. Mais il implémente aussi un cluster miroir avec réplication et reprise sur panne.
Ainsi une architecture N-tiers peut-être rendue hautement disponible et load balancée avec la même solution sur Windows et Linux (même installation, configuration, administration avec la console SafeKit ou avec les commandes en ligne). Ceci est unique sur le marché
Ce n'est pas le cas avec une architecture mixant des technologies différentes pour le load balancing, la réplication et la reprise sur panne
Différenciateurs clés de la technologie de haute disponibilité SafeKit
Comparaison d'architectures de haute disponibilité
La haute disponibilité applicative supporte les pannes matérielles et logicielles avec un temps de
reprise rapide (RTO autour d'1 mn ou moins) Upgrade en douceur de l'application et de l'OS possible serveur par serveur (les versions N et N+1 peuvent coexister)
La haute disponibilité de machines virtuelles complètes (VM) supporte seulement les pannes matérielles avec un reboot de la VM et un temps de reprise dépendant du reboot de l'OS. Upgrade en douceur impossible
Aucun serveur dédié avec SafeKit.
Chaque serveur peut être le serveur de reprise de l'autre serveur. Exception logicielle avec redémarrage dans un autre environnement OS. Upgrade en douceur de l'application et de l'OS possible serveur par serveur (les versions N et N+1 peuvent coexister)
Serveur secondaire dédié à l'exécution de la même application synchronisée au niveau instruction. Exception logicielle sur les 2 serveurs en même temps. Upgrade en douceur impossible
SafeKit met en œuvre la réplication de fichiers temps réel au niveau octet et se configure simplement avec les répertoires applicatifs à répliquer même dans le disque système
La réplication de disque au niveau bloc est complexe à configurer et nécessite de mettre les données de l'application dans un disque spécial
Pour éviter 2 serveur maîtres, SafeKit propose un simple "split brain checker" configuré sur un routeur
Pour éviter 2 serveur maîtres, les autres clusters demandent une configuration complexe avec une 3ième machine, un disque de quorum spécial, une interconnexion spéciale
Aucun serveur proxy dédié et aucune configuration réseau particulière ne sont requis dans un cluster SafeKit pour mettre en œuvre des adresses IP virtuelles
Une configuration réseau spéciale est requise dans d'autres clusters pour mettre en œuvre des adresses IP virtuelles. A noter que SafeKit propose un vérificateur d'état adapté aux équilibreurs de charge
Clients du logiciel de haute disponibilité SafeKit dans tous les domaines d'activité
Dans les systèmes de vidéosurveillance et de contrôle d'accès, Evidian SafeKit implémente une haute disponibilité avec une réplication synchrone et un basculement sur panne pour :
Sébastien Témoin, directeur technique et innovation, NOEMIS, distributeur à valeur ajoutée des solutions Milestone:
"SafeKit d'Evidian est une solution professionnelle facilitant la redondance de Milestone Management Server, Event Server, Log Server. La solution est facile à déployer, facile à maintenir et peut être ajoutée sur une installation existante. Nous avons aidé des intégrateurs à déployer la solution sur de nombreux projets tels que la surveillance urbaine, les data centers, les stades et autres infrastructures critiques. SafeKit est un excellent produit et Evidian fournit un excellent support. Heureux de vous aider si vous avez des questions."
Harmonic utilise SafeKit comme une offre de haute disponibilité logicielle OEM dans ses solutions de télédiffusion à travers la TNT, les satellites, le câble et les réseaux IP.
Plus de 30 clusters SafeKit sont déployés sur Unix et Windows chez Natixis.
Bernard Etienne, Responsable de production témoigne :
“La Compagnie Européenne de Garanties et Cautions gère des applications métiers critiques qui doivent rester disponibles face aux pannes matérielles et logicielles. En effet, nos applications déterminent si une caution peut être délivrée à un particulier contractant un prêt dans une banque ou à une entreprise qui a besoin d'une garantie sur un investissement. Nous avons retenu le produit SafeKit d'Evidian pour assurer la haute disponibilité de nos applications métiers pour 3 raisons principales. C'est un produit simple qui se met en œuvre sur deux serveurs standards. Il ne nécessite pas d'investir des composants matériels spécifiques et coûteux. Et c'est un produit riche qui permet de surveiller finement nos applications métiers et les reprendre en cas de panne matérielle et logicielle.”
Plus de 20 clusters SafeKit sont déployés sur Linux et Windows avec Oracle.
Fives Syleps témoigne :
"Les entreprises automatisées que nous équipons s’appuient sur notre ERP. Il n’est pas envisageable que notre ERP soit hors de service à cause d’une panne informatique. Sinon c’est l’ensemble de l’activité de l’entreprise qui s’arrête.
De plus, la solution est homogène pour les plateformes Linux et Windows. Et elle apporte 3 fonctionnalités : le partage de charge entre serveurs, la reprise automatique sur panne et la réplication temps réel des données."
Plus de 20 clusters SafeKit sont déployés sur Windows.
Tony Myers, Directeur Business Développement témoigne :
"En développant des applications pour le contrôle du trafic aérien, Copperchase est dans l'une des activités les plus critiques qui existent. Nous avons absolument besoin que nos applications soient disponibles tout le temps. Nous avons trouvé avec SafeKit une solution simple et complète de clustering qui répond parfaitement à nos besoins. Ce logiciel combine en un seul produit l'équilibrage de charge, la réplication de données en temps réel sans perte de données et le basculement automatique en cas de panne. C'est pourquoi, Copperchase déploie SafeKit dans les aéroports pour le contrôle du trafic aérien au Royaume-Uni et dans les 30 pays où nous sommes présents."
Et également, Philippe Marsol, responsable d'intégration, Atos BU Transport, témoigne :
“SafeKit est un produit simple et puissant pour la haute disponibilité des applications. Nous avons intégré SafeKit dans nos projets critiques comme la supervision de la ligne 4 du métro Parisien (dans le PCC / Poste de Commande et de Contrôle) ou la ligne 1 et 2 à Marseille (dans le CSR / Centre de Supervision du Réseau). Grâce à la simplicité du produit, nous avons gagné du temps dans l'intégration et la validation de la solution et nous avons eu également des réponses rapides à nos questions avec une équipe Evidian réactive."
Marc Pellas, Président Directeur Général témoigne :
"SafeKit répond parfaitement aux besoins d'un éditeur logiciel. Son principal avantage est d'introduire la haute disponibilité via une option logicielle qui s'ajoute à notre propre suite logicielle multi-plateformes. Ainsi, nous ne sommes pas dépendants d'une solution de clustering matériel spécifique, coûteuse, complexe à installer, difficile à maintenir et différente suivant les environnements clients. Avec SafeKit, nos centres de pompiers sont déployés avec une solution de clustering logiciel intégrée avec notre application, uniforme chez tous nos clients, simple pour les utilisateurs et que nous maîtrisons totalement de l'installation jusqu'au support après vente."
Alexandre Barth, Administrateur système témoigne :
"Notre équipe de production a mis en œuvre sans difficulté la solution SafeKit sur 14 clusters Windows et Unix. Notre activité critique est ainsi sécurisée avec des fonctions de haute disponibilité et de partage de charge. Les avantages de ce produit sont d'une part la simplicité de mise en œuvre et d'administration des clusters et d'autre part, l'uniformité de la solution face aux systèmes d'exploitation hétérogènes."
Démonstrations de solutions de haute disponibilité avec SafeKit
Webinaire SafeKit
Ce webinaire présente en 10 minutes Evidian SafeKit.
Dans ce webinaire, vous comprendrez :
les clusters ferme et miroir
les économies par rapport aux solutions de clustering matériel
les meilleurs cas d'utilisation
le processus d'intégration d'une nouvelle application
Cluster Microsoft SQL Server
Cette vidéo montre la configuration d'un module miroir avec réplication temps réel synchrone et reprise sur panne.
La réplication de fichiers et le basculement sont configurés pour Microsoft SQL Server mais fonctionnent de la même manière pour d'autres bases de données.
Modules SafeKit pour des solutions de haute disponibilité plug&play
Partage de charge réseau et reprise sur panne : cliquez sur les boutons bleus
Modules fermes
Windows
Linux
IIS
-
Apache
Nouvelle application
Amazon AWS ferme
Microsoft Azure ferme
Google GCP ferme
Cloud ferme générique
Réplication de fichiers temps réel et reprise sur panne : cliquez sur les boutons bleus
Modules miroirs
Windows
Linux
Microsoft SQL Server
-
Oracle
MySQL
PostgreSQL
Firebird
Hyper-V
-
Milestone XProtect
-
Hanwha Wisenet SSM
-
Nedap AEOS
-
Nouvelle application
Amazon AWS miroir
Microsoft Azure miroir
Google GCP miroir
Cloud miroir générique
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Important : toute la configuration est réalisée à partir d'un seul navigateur.
La solution ne nécessite pas de load balancer, ni de serveur proxy en amont de la ferme pour implémenter le load balancing.
SafeKit est installé directement sur les serveurs applicatifs à load balancer.
Le load balancing est basé sur une adresse IP virtuelle/adresse MAC Ethernet standard et fonctionne avec des serveurs physiques et des machines virtuelles sur Windows et Linux sans configuration réseau spéciale
Ce n'est pas le cas avec les load balancers réseau
