Aufbau und Funktionsweise
Der prinzipielle Aufbau eines Verfügbarkeits-Clusters wird am Beispiel des SIOS LifeKeeper® for Linux/Windows verdeutlicht.
Grundbestandteil der Konfiguration sind mindestens 2 Cluster-Nodes, die bei Nutzung des LifeKeepers nicht identisch sein müssen. Um das gewünschte Ziel für die Verfügbarkeit der Applikationen zu erreichen, ist es jedoch notwendig, geeignete, stabile Systeme einzusetzen. Die verwendeten Server sollten über redundante Baugruppen verfügen, um die Hardware Reliability zu gewährleisten. Dazu zählen insbesondere die Redundanz von Netzteilen, Lüftern und Festplatten. Jeder Server sollte zudem über mindestens 2 LAN-Adapter verfügen. Nicht zu vernachlässigen ist eine geschickte konstruktive Lösung, die insbesondere vor Ausfällen aufgrund loser Kabel schützen sollte.
Nach dem Aufbau der Systeme wird das Betriebssystem auf beiden Servern installiert und konfiguriert. Dazu gehören auch das Einfügen der Systeme in die LAN-Umgebung und das Bekanntmachen der Nodes bei den entsprechenden Name-Services. Danach wird die Grundkomponente der Clustersoftware auf beiden Servern lokal installiert.
Um die beiden Clusternodes miteinander bekannt zu machen, muss die Heartbeat-Verbindung (Heartbeat Connection) installiert und konfiguriert werden.
Die Heartbeat-Verbindung ist mindestens einfach redundant auszulegen. Im LifeKeeper kann der Heartbeat als serielle oder LAN-Verbindung oder als Partition realisiert werden. Vorgeschlagen wird ein Heartbeat als Private-LAN, ausschließlich für die Cluster Nodes, ein Weiterer als Verbindung über das Public-LAN und, wenn dies die konstruktiven Voraussetzungen ermöglichen, als serielle Verbindung. Für den LifeKeeper Heartbeat ist die serielle Verbindung mit ihrer begrenzten Übertragungsgeschwindigkeit ausreichend. Der Vorteil einer zusätzlichen seriellen Verbindung besteht in der Verwendung eines anderen Kommunikationsstacks als er durch die LAN-Verbindung genutzt wird. Damit kann eine höhere Funktionssicherheit erreicht werden.
Bei Verlust aller Heartbeat-Verbindungen, aber funktionierenden Clusternodes, kann der so genannte Split Brain Fall auftreten. Beide Server versuchen in diesem Fall, die Applikationen mit den dazugehörigen Ressourcen zu übernehmen. LifeKeeper verfügt über geeignete Mechanismen, diese Situation aufzulösen.
Im letzten Konfigurationsschritt erfolgt die Verbindung der Clients mit dem Cluster. Dabei ist zu beachten, dass beide Cluster-Nodes problemlos erreicht werden. Der Anschluss erfolgt möglichst redundant, um keinen Single-Point-of-Failure zu erzeugen. Die Verbindung der Clients erfolgt mittels einer logischen Adresse, die der Applikation zugeordnet wird. Aus Sicht des Clients ist es nicht nötig zu ermitteln, auf welchem Cluster-Node die Anwendung derzeit betrieben wird. Dies ist für den Client transparent. Für die Nutzung des SIOS LifeKeeper® muss keine Clientsoftware installiert werden.