Windows、または Linux クラスターでのハートビート、フェイルオーバー、およびクォーラム

Windows、および Linux 上のクラスターでハートビートおよびフェイルオーバーが機能する仕組み

2 つのサーバーを同期して、サーバー障害を検知する基本的なメカニズムはハートビートといい、ペアのサーバーによって共有されるネットワーク上のデータ フローを監視します。

SafeKit ソフトウェアは、2 つのサーバーが共有するネットワーク上にあるハートビートであればいくつでもサポート（英語）します。ハートビートのメカニズムは、Windows、および Linux クラスターの実装に使用されます。ハートビートはミラー クラスター アーキテクチャに統合されています。

通常の運用では、2 つのサーバーがハートビート チャネル経由で自らの状態 （PRIM、SECOND、リソースの状態） を交換して、アプリケーションの開始および停止手順を同期します。特に、ソフトウェア障害または手動での操作に起因するアプリケーション フェイルオーバーの場合には、開始スクリプトがセカンダリ サーバーで実行される前に、アプリケーションを停止する停止スクリプトがプライマリ サーバーで先に実行されます。したがって、セカンダリ サーバーで複製されたデータは、アプリケーションのクリーン ストップに応じて安全な状態になります。

すべてのハートビートが失われると、他のサーバーがダウンしていると解釈され、ローカル サーバーが ALONE 状態に切り替わります。アプリケーション ALONE 状態になったのが SECOND サーバーである場合、フェイルオーバーが発生して、セカンダリ サーバーのアプリケーションが再起動されます。必須ではありませんが、ネットワーク障害の場合とサーバー障害の場合を切り離すために、2 つの異なるネットワーク上に 2 つのハートビート チャネルを用意して 2 つのサーバーを同期することが推奨されます。

サーバーが 2 つのリモート コンピューター ルームにある場合のクラスター クォーラムの問題

ほとんどの場合、データ センターの重要なアプリケーションを保管する HA クラスターは、部屋全体の障害に対応するために 2 つの地理的に離れたコンピューター ルームにある 2 つのサーバーを使用して実装されます。

両方のコンピューター ルーム間の一時的なネットワーク分離の状況では、スプリット ブレインの問題が発生します。両方のサーバーが、重要なアプリケーションを開始する場合があります。

ハードウェア フェイルオーバー クラスターを使用すると、二重実行が共有ディスクへの同時アクセスおよび重要なアプリケーション データの破損の可能性を意味するため、この状況は発生しません。これが、重要なアプリケーションのこの同時実行を回避するために 3 番目のクォーラム サーバーまたは特別なクォーラム ディスクにクラスター クォーラムを実装する理由、あるいはリモート ハードウェア リセットを備える理由です。

残念なことに、この新しいクォーラム デバイスによってコストがさらにかかり、クラスタリング アーキテクチャ全体の複雑さが増します。そして、システムが OS のフリーズから逃れられるということはありません。つまり、OS がフリーズから回復する際に、前述のメカニズムがあったとしてもアプリケーションの二重実行が発生します。

SafeKit を使用したシンプルなクラスター クォーラム

ネットワークが再度接続されると、2 つのサーバーのうちの一方のアプリケーションをシャットダウンすることで犠牲を払う必要があります。この犠牲により一方のサーバーのアプリケーションがシャットダウンされ、プライマリ サーバーからデータが再統合されます。この再統合の後で、データはプライマリ サーバーとセカンダリ サーバーの間で再度ミラー モードとなります。

これらの操作すべてが自動的に行われます。クラスター内のハートビート、フェイルオーバーおよびクォーラム管理の複雑さは SafeKit 製品内部に統合され、SafeKit のユーザーがそれを意識することはありません。したがって、SafeKit を展開する人に特定のスキルがなくても、ローカルまたはリモートなどのあらゆる構成の 2 つの標準的なサーバー上に SafeKit を展開できます。さらに、構成は Windows、または Linux クラスターで同じです。