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Windows : 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 et la haute disponibilité avec Windows ?

La solution apportée à Windows

Evidian SafeKit apporte l'équilibrage de charge et la reprise sur panne à Windows.

Cet article explique comment implémenter rapidement un cluster Windows sans répartiteurs de charge réseau, sans serveurs proxy dédiés et sans adresses MAC spéciales. SafeKit s'installe directement sur les serveurs Windows.

Un produit générique

Notez que SafeKit est un produit générique sous Windows et Linux.

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).

Une solution complète

SafeKit résout :

  • les pannes matérielles (20 % des problèmes), y compris la panne complète d'une salle informatique,
  • les pannes logicielles (40 % des problèmes), y compris le redémarrage de processus critiques,
  • et les erreurs humaines (40 % des problèmes) grâce à sa facilité d'utilisation et sa console web.

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...

Logiciel de gestion des bâtiments (BMS)

Logiciel de gestion vidéo (VMS)

Contrôle d'accès électroniques (EACS)

Logiciels SCADA (Industrie)

Comment fonctionne le cluster ferme de SafeKit avec Windows ?

Adresse IP virtuelle dans un cluster feme

Equilibrage de charge et haute disponibilité avec Windows

Sur la figure précédente, l'application Windows 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 Windows 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 Windows 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 Windows 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.

Essai gratuit de SafeKit + module ferme pour Windows + guide d'installation rapide

Comment fonctionne le cluster miroir de SafeKit ?

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.

Réplication de données temps réel reprise sur panne

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.

Basculement automatique dans un cluster miroir

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.

Réintégration après panne dans un cluster miroir

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.

Retour à la normale d'un cluster actif-passif

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.

Choisissez entre une redondance au niveau application ou au niveau machine virtuelle

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.

Application HA - redondance au niveau applicatif

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...).

  • Solution pour une nouvelle application (scripts de redémarrage à écrire) : Windows, Linux

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.

VM HA - redondance au niveau de la machine virtuelle

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.

Utilisation typique avec SafeKit

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

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 < 25 VMs répliquées ?

  • Chaque VM s'exécute dans un module miroir indépendant.
  • Maximum de 25 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 ?

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.

Modules SafeKit pour des solutions de redondance et de haute disponibilité plug&play

Architectures de clustering avancée

Plusieurs modules peuvent être déployés dans le même cluster. Ainsi, des architectures de clustering avancées peuvent être mises en œuvre :

Démonstrations de solutions de redondance et de haute disponibilité

SafeKit Overview

Exemples de solutions de redondance et de haute disponibilité avec SafeKit.

Training complet ici

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.

Essai gratuit ici

Cluster Apache

Cette vidéo montre une configuration d'un module ferme avec équilibrage de charge et reprise sur panne.

L'équilibrage de charge et le basculement sont configurés pour Apache mais fonctionnent de la même manière pour d'autres services Web.

Essai gratuit ici

Cluster Hyper-V

Cette vidéo montre un cluster Hyper-V avec des réplications complètes de machines virtuelles.

Les machines virtuelles peuvent s'exécuter sur les deux serveurs Hyper-V et elles sont redémarrées en cas de panne.

Essai gratuit ici

Clients de SafeKit dans tous les domaines d'activité

  • Meilleurs cas d'utilisation de haute disponibilité avec SafeKit

    Meilleurs cas d'utilisation [+]

  • Haute disponibilité de la gestion vidéo, du contrôle d'accès, de la gestion des bâtiments avec SafeKit

    Gestion vidéo, contrôle d'accès, gestion des bâtiments [+]

  • Harmonic utilise SafeKit pour la haute disponibilité dans la télédiffusion

    Télévision numérique [+]

  • Natixis utilise SafeKit comme solution de haute disponibilité de ses applications bancaires

    Finance [+]

  • Fives Syleps met en œuvre la haute disponibilité SafeKit dans la logistique automatisée

    Industrie [+]

  • Copperchase déploie la haute disponibilité SafeKit dans le contrôle du trafic aérien

    Transport aérien [+]

  • Wellington IT déploie la haute disponibilité SafeKit dans les banques

    Banque [+]

  • La RATP choisit la solution de haute disponibilité SafeKit pour ses lignes de métro

    Transport métropolitain [+]

  • Systel déploie la haute disponibilité SafeKit dans les centres d'appels des pompiers et du SAMU

    Santé [+]

  • La haute disponibilité de l'ERP de l'armée Française est réalisée avec SafeKit à la DGA

    Gouvernement [+]

Différentiateurs de la solution de haute disponibilité SafeKit par rapport à la concurrence

Documentation technique de SafeKit

SafeKit Training

Introduction

  1. Overview / pptx

    • Demonstration
    • Examples of redundancy and high availability solution
    • Evidian SafeKit sold in many different countries with Milestone
    • 2 solutions: virtual machine or application cluster
    • Distinctive advantages
    • More information on the web site
    • SafeKit training
  2. Competition / pptx

    • Cluster of virtual machines
    • Mirror cluster
    • Farm cluster

Installation, Console, CLI

  1. Install and setup / pptx
    • Package installation
    • Nodes setup
    • Upgrade
  2. Web console / pptx
    • Cluster configuration
    • Configuration tab
    • Control tab
    • Monitor tab
    • Advanced Configuration tab
  3. Command line / pptx
    • Cluster administration
    • Module administration
    • Control commands

Advanced configuration

  1. Mirror module / pptx
    • Mirror's states in action
    • start_prim / stop_prim scripts
    • userconfig.xml
    • Heartbeat (<hearbeat>)
    • Virtual IP address (<vip>)
    • Real-time file replication (<rfs>)
    • How real-time file replication works?
  2. Farm  module / pptx
    • Farm's states in action
    • start_both / stop_both scripts
    • userconfig.xml
    • Farm heartbeats (<farm>)
    • Virtual IP address (<vip>)
  1. Checkers / pptx
    • Checkers in action
    • userconfig.xml
    • errd checker
    • intf and ip checkers
    • custom checker
    • splitbrain checker for a mirror module
    • tcp, ping, module checkers

Troubleshooting

  1. Troubleshooting / pptx
    • Analyze yourself the logs
    • Running an application without SafeKit
    • Take snapshots for support
    • Boot / shutdown
    • Web console / Command lines
    • Mirror / Farm / Checkers

Support

  1. Evidian support / pptx
    • Get permanent license key
    • Register on support.evidian.com
    • Call desk