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Pacemaker的架構(gòu)1任務(wù)描述華云數(shù)據(jù)集團(tuán)承建無錫地鐵云計算平臺,通過應(yīng)用虛擬化技術(shù)和云計算平臺來整合內(nèi)部IT系統(tǒng),實現(xiàn)資源統(tǒng)籌管理,提升現(xiàn)有資源的可靠性和可用性,大幅度節(jié)約企業(yè)硬件成本和管理成本,提高資源使用率,為應(yīng)用提供動態(tài)、靈活、彈性、虛擬、共享和高效的資源服務(wù),以加快生產(chǎn)和開發(fā)的效率,滿足無錫地鐵信息化建設(shè)構(gòu)建統(tǒng)一管理平臺的發(fā)展需求。在無錫地鐵云計算平臺的規(guī)劃設(shè)計中,華云數(shù)據(jù)集團(tuán)采用Pacemaker服務(wù)作為云平臺的集群服務(wù),提供集群管理功能。本節(jié)主要學(xué)習(xí)Pacemaker服務(wù)架構(gòu)。目錄Pacemaker架構(gòu)Pacemaker集群管理工具pcsPacemaker內(nèi)部組件23從高層次的集群抽象功能來看,Pacemaker的核心架構(gòu)主要由集群不相關(guān)組件、集群資源管理組件和集群底層基礎(chǔ)模塊三個部分組成Pacemaker架構(gòu)4(1)底層基礎(chǔ)模塊底層的基礎(chǔ)架構(gòu)模塊主要向集群提供可靠的消息通信、集群成員關(guān)系和等功能,底層基礎(chǔ)模塊主要包括像corosync、CMAN和Heartbeat等項目組件。(2)集群無關(guān)組件在Pacemaker架構(gòu)中,這部分組件主要包括資源本身以及用于啟動、關(guān)閉以及監(jiān)控資源狀態(tài)的腳本,同時還包括用于屏蔽和消除實現(xiàn)這些腳本所采用的不同標(biāo)準(zhǔn)之間差異的本地進(jìn)程。雖然在運行多個實例時,資源彼此之間的交互就像一個分布式的集群系統(tǒng),但是,這些實例服務(wù)之間仍然缺乏恰當(dāng)?shù)腍A機制和獨立于資源的集群治理能力,因此還需要后續(xù)集群組件的功能支持。Pacemake架構(gòu)Pacemake架構(gòu)5(3)資源管理
Pacemaker就像集群大腦,專門負(fù)責(zé)響應(yīng)和處理與集群相關(guān)的事件,這些事件主要包括集群節(jié)點的加人、集群節(jié)點脫離,以及由資源故障、維護(hù)、計劃的資源相關(guān)操作所引起的資源事件,同時還包括其他的一些管理員操作事件,如對配置文件的修改和服務(wù)重啟等操作。在對所有這些事件的響應(yīng)過程中,Pacemaker會計算出當(dāng)前集群應(yīng)該實現(xiàn)的最佳理想狀態(tài)并規(guī)劃出實現(xiàn)該理想狀態(tài)后續(xù)需要進(jìn)行的各種集群操作,這些操作可能包括了資源移動、節(jié)點停止,甚至包括使用遠(yuǎn)程電源管理模塊來強制節(jié)點下線等。Pacemake內(nèi)部組件6Pacemaker作為一個獨立的集群資源管理器項目,其本身由多個內(nèi)部組件構(gòu)成,這些內(nèi)部組件彼此之間相互通信協(xié)作并最終實現(xiàn)了集群的資源管理,Pacemaker項目由五個內(nèi)部組件構(gòu)成,各個組件之間的關(guān)系如下圖所示。Pacemake內(nèi)部組件7
CIB:集群信息基礎(chǔ)(ClusterInformationBase)。
CRMd:集群資源管理進(jìn)程(ClusterResourceManagerdeamon)。
LRMd:本地資源管理進(jìn)程(LocalResourceManagerdeamon)。
PEngine(PE):策略引擎(PolicyEngine)。
STONITHd:集群Fencing進(jìn)程(ShootTheOtherNodeInTheHeaddeamon)。Pacemake內(nèi)部組件8CIB主要負(fù)責(zé)集群最基本的信息配置與管理,Pacemaker中的CIB主要使用XML的格式來顯示集群的配置信息和集群所有資源的當(dāng)前狀態(tài)信息。CIB所管理的配置信息會自動在集群節(jié)點之間進(jìn)行同步,PE將會使用CIB所提供的集群信息來規(guī)劃集群的最佳運行狀態(tài)。并根據(jù)當(dāng)前CIB信息規(guī)劃出集群應(yīng)該如何控制和操作資源才能實現(xiàn)這個最佳狀態(tài),在PE做出決策之后,會緊接著發(fā)出資源操作指令,而PE發(fā)出的指令列表最終會被轉(zhuǎn)交給集群最初選定的控制器節(jié)點(Designatedcontroller,DC),通常DC便是運行MasterCRMd的節(jié)點。Pacemake內(nèi)部組件9在PE的決策指令處理過程中,DC會按照指令請求的先后順序來處理PEngine發(fā)出的指令列表,簡單來說,DC處理指令的過程就是把指令發(fā)送給本地節(jié)點上的LRMd(當(dāng)前節(jié)點上的CRMd已經(jīng)作為Master在集中控制整個集群,不會再并行處理集群指令)或者通過集群消息層將指令發(fā)送給其他節(jié)點上的CRMd進(jìn)程,然后這些節(jié)點上的CRMd再將指令轉(zhuǎn)發(fā)給當(dāng)前節(jié)點的LRMd去處理。當(dāng)集群節(jié)點運行完指令后,運行有CRMd進(jìn)程的其他節(jié)點會把他們接收到的全部指令執(zhí)行結(jié)果以及日志返回給DC(即DC最終會收集全部資源在運行集群指令后的結(jié)果和狀態(tài)),然后根據(jù)執(zhí)行結(jié)果的實際情況與預(yù)期的對比,從而決定當(dāng)前節(jié)點是應(yīng)該等待之前發(fā)起的操作執(zhí)行完成再進(jìn)行下一步的操作,還是直接取消當(dāng)前執(zhí)行的操作并要求PEngine根據(jù)實際執(zhí)行結(jié)果再重新規(guī)劃集群的理想狀態(tài)并發(fā)出操作指令。Pacemake內(nèi)部組件10在某些情況下,集群可能會要求節(jié)點關(guān)閉電源以保證共享數(shù)據(jù)和資源恢復(fù)的完整性,為此,Pacemaker引人了節(jié)點隔離機制,而隔離機制主要通過STONITH進(jìn)程實現(xiàn)。STONITH是一種強制性的隔離措施,STONINH功能通常是依靠控制遠(yuǎn)程電源開關(guān)以關(guān)閉或開啟節(jié)點來實現(xiàn)。在Pacemaker中,STONITH設(shè)備被當(dāng)成資源模塊并被配置到集群信息CIB中,從而使其故障情況能夠被輕易地監(jiān)控到。同時,STONITH進(jìn)程(STONITHd)能夠很好地理解STONITH設(shè)備的拓?fù)淝闆r,因此,當(dāng)集群管理器要隔離某個節(jié)點時,只需STONITHd的客戶端簡單地發(fā)出Fencing某個節(jié)點的請求,STONITHd就會自動完成全部剩下的工作,即配置成為集群資源的STONITH設(shè)備最終便會響應(yīng)這個請求,并對節(jié)點做出Fenceing操作,而在實際使用中,根據(jù)不同廠商的服務(wù)器類型以及節(jié)點是物理機還是虛擬機,用戶需要選擇不同的STONITH設(shè)備。Pacemaker集群管理工具pcs11可以用用cibadmin命令行工具來查看和管理pacemaker的集群配置信息,集群CIB中的配置信息量非常大而且以XML語言呈現(xiàn),對于僅由極少數(shù)節(jié)點和資源所組成的集群,cibadmin也許是個可行方案。但是,對于擁有大量節(jié)點和資源的大規(guī)模集群,簡化統(tǒng)一的命令行工具才是最終的歸宿。隨著開源集群軟件Pacemaker版本的不斷更新,社區(qū)推出了常用的集群管理命令行工具pcs。在pacemaker集群中PCS命令行工具幾乎可以實現(xiàn)集群管理的各種功能,例如,全部受控的pacemaker和配置屬性的變更管理都可以通過pcs實現(xiàn)。此外,需要注意的是,pcs命令行的使用對系統(tǒng)中安裝的pacemaker和corosync
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