high availability

High AvailabilityServicios de alta disponibilidad

Surge la necesidad a raíz de laimplantación de las empresas en Internet.

Queremos conseguir...• Mantener los servicios online• Ofrecer calidad de imagen•Ahorrar dinero

Dos ideas Sistemas tolerantes a fallos

Todos los recursos necesarios están replicados para ofrecer una disponibilidad continua en caso de fallo.

Sistemas de Alta DisponibilidadSe replican aquellos recursos imprescindibles y se gestiona, mediante software, el fallo de los recursos y su recuperación.

Pros y contras Sistemas tolerantes a fallos

Disponibilidad total.

Coste elevado (hardware y software especializado).

Sistemas de Alta Disponibilidad

Bajo coste. (software especializado, hardware estándar).

Grado menor de disponibilidad.

Sistemas de alta disponibilidad Software estudiado

FailSafe

Linux Virtual Server (LVS)

FailSafe Ofrece servicios de alta

disponibilidad sobre un cluster. Cluster de 2 a 8 servidores. Diferentes topologías del cluster:

Dos servidores. Configuración en anillo. (Ring) Estrella (n servidores + 1 backup).

FailSafe: Primera idea Si un nodo o una de sus

componentes falla otro nodo del cluster recupera el servicio(s).

Para el cliente es casi transparente.

Encargado: Proceso de failover.

Filosofia del Failover Se ejecuta gracias a el software

monitorización (heartbeat). Mueve los grupos de recursos

entre nodos siguiendo unas políticas ya definidas.

Cada nodo puede tener más de un grupo.

Cada grupo de recursos consta de diferentes tipos de recursos.

FailSafe: Ejemplo

A

B C

IP address 1

Web_server 1

IP address 4

Base de datos

IP address 2

Web_server 2

IP address 3

DNS + NTP

X

IP address 2

Web_server 2

IP address 3

DNS + NTP

Algunas Notas Basado en arquitectura CHAOS(Clustered High Availability Operating Services)

Las maquinas han de estar un poco sobredimensionadas.

Es poco escalable. Para aumentar más la fiabilidad se

puede combinar con RAID o DRBD.

Linux Virtual Server

Ofrece servicios de alta disponibilidad sobre un cluster

Permite una gran escalabilidad del servicio

Todos los nodos ofrecen el mismo recurso

Idea de funcionamiento

Uno de los nodos, el load balancer, recibe todas las peticiones.

Los demás nodos ofrecen todos el(los) mismo(s) servicio(s).

El load balancer redirige cada petición al nodo que esté en mejores condiciones para atenderla.

Esquema general

Posibles configuraciones

NAT

IP Tunneling

Direct Routing

Network Address Translation (NAT) El load balancer recibe la petición

del cliente El paquete es reescrito y enviado a

uno de los servidores El servidor procesa la petición y

devuelve los resultados El load balancer rescribe los

paquetes de respuesta y los reenvía al cliente.

Funcionamiento de NAT

IP Tunneling

IP Tunneling consiste en encapsular un datagrama IP dentro de otro y redirigirlo a otra máquina.

La máquina receptora debe desencapsular el paquete.

IP Tunneling

El load balancer recibe la petición del cliente.

El paquete es encapsulado y reenviado a uno de los servidores.

El servidor desencapsula el paquete, procesa la petición y devuelve los resultados directamente al cliente.

Funcionamiento de IP Tunneling

Direct Routing

Todas las máquinas comparten la misma IP.

El load balancer enruta el paquete del cliente al servidor elegido basándose en la dirección MAC.

Los demás servidores, pese a tener la misma IP, rechazarán el paquete.

Direct Routing

El load balancer recibe la petición del cliente.

Se elige el servidor adecuado y se enruta el paquete hacia él mediante su dirección MAC.

El servidor procesa la petición y devuelve los datos al cliente directamente.

Funcionamiento del Direct Routing

Ventajas e inconvenientes

Ventajas Inconvenientes

NAT · Servidores: IP privada

· Poco escalable

IP Tunneling

· Escalable · Distribución geográfica

· Soporte IP Tunneling · IP pública

Direct Routing

· Escalable

· Servidores: IP pública · Mismo segmento de red

¿Qué pasa si cae el load balancer?

El load balancer es un punto único de fallo.

Para solventar esto, el load balancer está replicado.

Ambos comprueban continuamente si su compañero está funcionando.

Si el load balancer de backup detecta que el principal cae, pasa ha hacer las funciones de este hasta su recuperación.

Load balancer replicado

Algunas notas

Linux Virtual Server es ideal para ofrecer alta disponibilidad en entornos escalables de gran volumen de tráfico.

Es una solución de bajo coste: sólo precisa un servidor más de los realmente necesarios.

Algunos links de interés

oss.sgi.com/projects/failsafe/ www.linuxvirtualserver.org www

.redhat.com/support/wpapers/piranha/

www.coda.cs.cmu.edu/ www.linux-ha.org/ www.alteonwebsystems.com/