Firebird : le cluster de haute disponibilité le plus simple avec réplication synchrone et tolérance aux pannes

Firebird : le cluster de haute disponibilité le plus simple avec réplication synchrone et tolérance aux pannes

Evidian SafeKit apporte la haute disponibilité à Firebird (serveur Open Source de bases de données relationnelles SQL). Cet article explique comment mettre en œuvre rapidement un cluster Firebird sans disque partagé et sans compétences spécifiques. Le module de haute disponibilité firebird.safe et un essai gratuit sont offerts dans la section instructions d'installation.

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.

Comment le logiciel Evidian SafeKit met en œuvre simplement la haute disponibilité de Firebird avec réplication synchrone temps réel et tolérance aux pannes sans disque partagé

Comment Evidian SafeKit met en œuvre la haute disponibilité de Milestone XProtect avec réplication temps réel et tolérance aux pannes

Sur la figure précédente, le serveur 1 / PRIM exécute les services Firebird. Les utilisateurs sont connectés à l'adresse IP virtuelle du cluster miroir. SafeKit réplique les fichiers ouverts par les services Firebird en temps réel. Seules les modifications apportées aux fichiers sont répliquées sur le réseau, limitant ainsi le trafic (réplication de fichiers au niveau octet). Les noms des répertoires de fichiers contenant les données des services Firebird sont simplement configurés dans SafeKit. Il n'existe pas de pré-requis sur l'organisation des disques entre les deux serveurs. Les répertoires à répliquer peuvent se trouver dans le disque système. SafeKit met en œuvre une réplication synchrone sans perte de données en cas de panne, contrairement à une réplication asynchrone.

En cas de défaillance du serveur 1, il y a un basculement automatique sur le serveur 2 avec redémarrage des services Firebird. Ensuite, lorsque le serveur 1 est redémarré, SafeKit met en œuvre son retour automatique dans le cluster avec la réintégration des données sans arrêter les services Firebird sur le serveur 2. Enfin, le système retourne à la réplication synchrone entre le serveur 2 et le serveur 1. L'administrateur peut décider d'échanger le rôle du primaire et du secondaire pour revenir à un serveur 1 qui exécute les services Firebird. Ce changement de rôle peut également être fait automatiquement par configuration.

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Installation de SafeKit pour la haute disponibilité de Firebird avec réplication synchrone et basculement

Installation du package sur Windows

Sur les deux serveurs Windows

Installation du package sur Linux

Sur les deux serveurs Linux

Instructions de configuration

La configuration est présentée avec la console web connectée à 2 serveurs Windows mais c'est la même chose avec 2 serveurs Linux.

Important : toute la configuration est réalisée à partir d'un seul navigateur.

Lancez la console Web dans un navigateur en vous connectant à http://localhost:9010 (image suivante)

Démarrer la console Web SafeKit pour configurer Firebird

Entrez l'adresse IP du premier nœud et cliquez sur Confirm (image suivante)

Console Web SafeKit - premier nœud dans le cluster Firebird

Cliquez sur New node et entrez l'adresse IP du deuxième nœud (image suivante)

Console Web SafeKit - second nœud dans le cluster Firebird

Cliquez sur la disquette rouge pour sauvegarder la configuration (image précédente)

Dans l'onglet Configuration, cliquez sur firebird.safe puis entrez firebird comme nom du module et cliquez sur Confirm : images suivantes avec firebird au lieu de xxx

Console Web SafeKit - démarrer la configuration des services Firebird  console Web SafeKit - entrez le nom du module Firebird

Cliquez sur Validate (image suivante)

Console Web SafeKit - entrez les nœuds du module Firebird

Modifiez le chemin des répertoires répliqués uniquement si nécessaire (image suivante) et entrez une adresse IP virtuelle. Une adresse IP virtuelle est une nouvelle adresse IP inutilisée dans le même réseau IP que les adresses IP des deux nœuds. L'adresse IP virtuelle bascule automatiquement en cas de panne.

Console Web SafeKit - entrer les paramètres du module Firebird

Pour information:

Cliquez sur Validate (image précédente)

Console Web SafeKit - arrêtez le module Firebird avant la configuration

Cliquez sur Configure (image précédente)

Console Web SafeKit - vérifier le message succès vert de la configuration du module Firebird

Vérifiez le message succès vert sur les deux serveurs et cliquez sur Next (image précédente). Sous Linux, vous pouvez avoir une erreur à cette étape si les répertoires répliqués sont des points de montage. Voir cet article pour résoudre le problème.

Console Web SafeKit - sélectionnez le nœud Firebird avec les données à jour

Sélectionnez le nœud avec les répertoires répliqués les plus récents et cliquez sur Start it pour effectuer la première resynchronisation dans la bonne direction (image précédente). Avant cette opération, nous vous suggérons de faire une copie des répertoires répliqués avant de démarrer le cluster pour éviter toute erreur.

Console Web SafeKit - le premier nœud Firebird démarre en tant que primaire et est seul

Démarrer le deuxième nœud (image précédente) qui devient SECOND vert (image suivante) après la resynchronisation de tous les répertoires répliqués (copie binaire du nœud 1 vers le nœud 2).

console Web SafeKit - le second nœud Firebird démmarre en tant que SECOND

Le cluster est opérationnel avec les services Firebird s'exécutant sur le nœud PRIM et ne s'exécutant pas sur le nœud SECOND (image précédente). Seules les modifications à l'intérieur des fichiers sont répliquées en temps réel dans cet état.

Attention, les composants qui sont clients des services Firebird 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 la console Microsoft Management Console (MMC) sous Windows ou avec des lignes de commande sous Linux que les services Firebird sont démarrés sur le serveur primaire et arrêtés sur le serveur secondaire.

Arrêtez le nœud PRIM en faisant défiler le menu du nœud primaire et en cliquant sur Stop. Vérifiez qu'il y a un basculement sur le nœud SECOND. Et vérifiez le basculement des services Firebird avec la console Microsoft Management Console (MMC) sous Windows ou avec des lignes de commande sous Linux.

Pour comprendre ce qui se passe dans le cluster, consultez les journaux SafeKit du serveur primaire et du serveur secondaire.

Pour voir le journal du module sur le serveur primaire (image suivante) :

Console Web SafeKit - Journal du module du serveur Firebird PRIM

Pour voir le journal applicatif du serveur primaire (image suivante) :

Console Web SafeKit - Application log du serveur Firebird PRIM

Pour voir les journaux du serveur secondaire (image précédente), cliquez à gauche sur W12R2server75/SECOND (il deviendra bleu) et répétez les mêmes opérations. Vous trouverez dans le log du module secondaire le volume et le temps de réintégration des données répliquées.

Configuration avancée

Dans l'onglet Advanced Configuration (image suivante), vous pouvez modifier les fichiers internes au module : bin/start_prim et bin/stop_prim 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.

Console Web SafeKit - Configuration avancée du module Firebird

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 serveurs une fois que la solution de haute disponibilité fonctionne correctement.

Console Web SafeKit - Démarrage automatique au boot du module Firebird

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).

Console Web SafeKit - Snaphots du module Firebird pour le support

Fichiers internes au module Windows firebird.safe

userconfig.xml

<!DOCTYPE safe>
<safe>
<service mode="mirror" defaultprim="alone" maxloop="3" loop_interval="24" failover="on">
  <!-- Heartbeat Configuration -->
  <!-- Names or IP addresses on the default network are set during initialization in the console -->
  <heart pulse="700" timeout="30000">
    <heartbeat name="default" ident="flow">
    </heartbeat>
  </heart>
  <!-- Virtual IP Configuration -->
  <!-- Replace
     * VIRTUAL_TO_BE_DEFINED by the name of your virtual server 
  -->
  <vip>
    <interface_list>
        <interface check="on" arpreroute="on"> 
	  <real_interface>
               <virtual_addr addr="VIRTUAL_TO_BE_DEFINED" where="one_side_alias" />
          </real_interface>
        </interface>
    </interface_list>
  </vip>
  <!-- Software Error Detection Configuration -->
  <errd polltimer="10">
    <!-- Firebird Server -->
    <proc name="firebird.exe" atleast="1" action="restart" class="prim" />
  </errd>
  <!-- File Replication Configuration -->
  <!-- 
     * C:\Program Files\Firebird\Firebird_3_0\examples\empbuild: directory of employee.fdb sample database
     * replace the path with your database directory
  -->
  <rfs async="second" acl="off" nbrei="3">
	<replicated dir="C:\Program Files\Firebird\Firebird_3_0\examples\empbuild" mode="read_only" />
  </rfs>
  <!-- User scripts activation -->
  <user nicestoptimeout="300" forcestoptimeout="300" logging="userlog" />
</service>
</safe>

start_prim.cmd

@echo off
rem Script called on the primary server for starting application services 

rem For logging into SafeKit log use:
rem "%SAFE%\safekit" printi | printe "message"

rem stdout goes into Application log
echo "Running start_prim %*" 

set res=0

net start "Firebird Server - DefaultInstance" > nul
if not %errorlevel% == 0 (
  %SAFE%\safekit printi "Firebird start failed"
) else (
  %SAFE%\safekit printi "Firebird started"
)

if %res% == 0 goto end

:stop
set res=%errorlevel%
"%SAFE%\safekit" printe "start_prim failed"

rem uncomment to stop SafeKit when critical
rem "%SAFE%\safekit" stop -i "start_prim"

:end

stop_prim.cmd

@echo off
rem Script called on the primary server for stopping application services 

rem ----------------------------------------------------------
rem
rem 2 stop modes:
rem
rem - graceful stop
rem   call standard application stop with net stop
rem
rem - force stop (%1=force)
rem   kill application's processes
rem
rem ----------------------------------------------------------

rem For logging into SafeKit log use:
rem "%SAFE%\safekit" printi | printe "message"

rem stdout goes into Application log
echo "Running stop_prim %*" 

set res=0

rem default: no action on forcestop
if "%1" == "force" goto end

net stop "Firebird Server - DefaultInstance" > nul
%SAFE%\safekit printi "Firebird stopped"

rem wait a little for a real stop of services
%SAFEBIN%\sleep 10

:end

Fichiers internes au module Linux firebird.safe

userconfig.xml

<!DOCTYPE safe>
<safe>
<service mode="mirror" defaultprim="alone" maxloop="3" loop_interval="24" failover="on">
  <!-- Heartbeat Configuration -->
  <!-- Names or IP addresses on the default network are set during initialization in the console -->
  <heart pulse="700" timeout="30000">
    <heartbeat name="default" ident="flow">
    </heartbeat>
  </heart>
  <!-- Virtual IP Configuration -->
  <!-- Replace
     * VIRTUAL_TO_BE_DEFINED by the name of your virtual server 
  -->
  <vip>
    <interface_list>
        <interface check="on" arpreroute="on"> 
	  <real_interface>
               <virtual_addr addr="VIRTUAL_TO_BE_DEFINED" where="one_side_alias"/>
          </real_interface>
        </interface>
    </interface_list>
  </vip>
  <!-- Software Error Detection Configuration -->
  <errd polltimer="10">
    <!-- Firebird Server -->
    <proc name="firebird" atleast="1" action="restart" class="prim" />
  </errd>
  <!-- File Replication Configuration -->
  <!--
     * /opt/firebird/examples/empbuild: directory of employee.fdb sample database
     * replace the path with your database directory
  -->
  <rfs mountover="off" async="second" acl="off" nbrei="3">
	<replicated dir="/opt/firebird/examples/empbuild" mode="read_only" />
  </rfs>
  <!-- User scripts activation -->
  <user nicestoptimeout="300" forcestoptimeout="300" logging="userlog" />
</service>
</safe>

start_prim

#!/bin/sh 
# Script called on the primary server for starting applications 

# For logging into SafeKit log use:
# $SAFE/safekit printi | printe "message" 

#---------- Clean Firebird residual processes 
# Call this function before starting any Firebird databases 
# to clean eventual resual Firebird processes
clean_Firebird()
{
  retval=0

  $SAFE/safekit printw "Cleaning Firebird processes"

  # kill started Firebird processes
  ps -e -o pid,comm | grep firebird | $AWK '{print "kill " $1}'| sh >/dev/null 2>&1

  return $retval
}

#---------- Firebird Databases
# Call this function for starting Firebird Server
start_Firebird()
{
  retval=0

  $SAFE/safekit printw "Starting Firebird Server"

  # Firebird - Database Starting 
  service firebird start   
  if [ $? -ne 0 ] ; then 
    $SAFE/safekit printw "Firebird server start failed"
  else
    $SAFE/safekit printw "Firebird server started"
  fi

  return $retval
}

# stdout goes into Application log
echo "Running start_prim $*" 

res=0

[ -z "$OSNAME" ] && OSNAME=`uname -s`
OSNAME=`uname -s`
case "$OSNAME" in
    Linux)
	AWK=/bin/awk
	;;
    *)
	AWK=/usr/bin/awk
	;;
esac

# TODO
# remove Firebird boot start 

# Clean Firebird residual processes 
clean_Firebird || res=$?

# Start Firebird databases
start_Firebird || res=$?

if [ $res -ne 0 ] ; then
  $SAFE/safekit printi "start_prim failed"

  # uncomment to stop SafeKit when critical
  # $SAFE/safekit stop -i "start_prim"
fi

exit 0

stop_prim

#!/bin/sh
# Script called on the primary server for stopping application services

# 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
#
#----------------------------------------------------------

#---------- Clean Firebird residual processes
# Call this function on force stop 
# to clean eventual resual Firebird processes 
clean_Firebird()
{
  retval=0

  $SAFE/safekit printw "Cleaning Firebird processes "

  # kill started Firebird 
  ps -e -o pid,comm | grep firebird | $AWK '{print "kill -9 " $1}'| sh >/dev/null 2>&1

  return $retval
}

#---------- Firebird databases
# Call this function for stopping Firebird databases
stop_Firebird()
{
  retval=0

  if [ "$1" = "force" ] ; then
    # Firebird databases force stop
    clean_Firebird
    return $retval
  fi

  # Firebird databases graceful stop
  $SAFE/safekit printw "Stopping Firebird server"  
  service firebird stop
  if [ $? -ne 0 ] ; then 
    $SAFE/safekit printw "Firebird server stop failed"
  else
    $SAFE/safekit printw "Firebird server stopped"  
  fi

  return $retval
}

# stdout goes into Application log
echo "Running stop_prim $*" 

res=0

[ -z "$OSNAME" ] && OSNAME=`uname -s`
case "$OSNAME" in
    Linux)
	AWK=/bin/awk
	;;
    *)
	AWK=/usr/bin/awk
	;;
esac

mode=
if [ "$1" = "force" ] ; then
  mode=force
  shift
fi

# Stop Firebird  server 
stop_Firebird $mode || res=$?

[ $res -ne 0 ] && $SAFE/safekit printi "stop_prim failed"

exit 0
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