💬 🚽 🚵🏾 दो-नोड क्लस्टर - विस्तार में शैतान 🎩 💇🏿 🌔

हेलो, हेब्र! मैं आपको एंड्रयू बेखॉफ के लेख "टू नोड्स - द डेविल इन द डिटेल्स" का अनुवाद प्रस्तुत करता हूं।

बहुत से लोग दो-नोड क्लस्टर पसंद करते हैं क्योंकि वे वैचारिक रूप से सरल लगते हैं, और उनके तीन-नोड समकक्षों की तुलना में 33% सस्ता है। हालांकि दो नोड्स के एक अच्छे क्लस्टर को इकट्ठा करना काफी संभव है, ज्यादातर मामलों में, बेहिसाब-परिदृश्यों के कारण, इस तरह के कॉन्फ़िगरेशन से कई असंबद्ध समस्याएं पैदा होंगी।

किसी भी उच्च-उपलब्धता प्रणाली को बनाने का पहला कदम असफलता के व्यक्तिगत बिंदुओं को खत्म करने की कोशिश करना है, जिसे अक्सर एसपीओएफ (विफलता का एकल बिंदु) के रूप में संक्षिप्त किया जाता है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि किसी भी प्रणाली में डाउनटाइम के सभी संभावित जोखिमों को समाप्त करना असंभव है। यह कम से कम इस तथ्य से है कि एक विशिष्ट जोखिम संरक्षण कुछ अतिरेक की शुरूआत है, जो सिस्टम की जटिलता में वृद्धि और विफलता के नए बिंदुओं के उद्भव की ओर जाता है। इसलिए, हम शुरू में समझौता करते हैं और विफलता के व्यक्तिगत बिंदुओं से संबंधित घटनाओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं, न कि संबंधित की श्रृंखलाओं पर और इसलिए, सभी कम घटनाओं की संभावना है।

ट्रेड-ऑफ को देखते हुए, हम न केवल एसपीओएफ की तलाश कर रहे हैं, बल्कि जोखिम और परिणामों को भी संतुलित कर रहे हैं, परिणामस्वरूप, निष्कर्ष यह है कि क्या महत्वपूर्ण है और प्रत्येक तैनाती के लिए क्या अलग नहीं हो सकता है।

सभी को स्वतंत्र बिजली लाइनों के साथ वैकल्पिक बिजली प्रदाताओं की आवश्यकता नहीं है। हालांकि व्यामोह ने कम से कम एक ग्राहक के लिए भुगतान किया जब उनकी निगरानी ने एक दोषपूर्ण ट्रांसफार्मर का पता लगाया। फोन करने वाले ग्राहक ने ऊर्जा कंपनी को चेतावनी देने की कोशिश की, जब तक कि एक दोषपूर्ण ट्रांसफार्मर में विस्फोट नहीं हुआ।

प्राकृतिक प्रारंभिक बिंदु प्रणाली में एक से अधिक नोड की उपस्थिति है। हालांकि, इससे पहले कि सिस्टम विफलता के बाद सेवाओं को जीवित नोड में ले जा सकता है, सामान्य तौर पर, आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि स्थानांतरित की जा रही सेवाएं किसी अन्य स्थान पर सक्रिय नहीं हैं।

दो-नोड क्लस्टर में कोई कमियां नहीं हैं, यदि विफलता के परिणामस्वरूप, दोनों नोड एक ही स्थिर वेबसाइट की सेवा करते हैं। हालाँकि, सब कुछ बदल जाता है, परिणामस्वरूप, दोनों पार्टियां स्वतंत्र रूप से साझा कार्य कतार का प्रबंधन करती हैं या प्रतिकृति डेटाबेस या साझा फ़ाइल सिस्टम के लिए असंबद्ध लेखन पहुंच प्रदान करती हैं।

इसलिए, एक नोड की विफलता के कारण डेटा भ्रष्टाचार को रोकने के लिए - हम उस पर भरोसा करते हैं जिसे "पृथक्करण" (बाड़) कहा जाता है ।

पृथक्करण का सिद्धांत

अलगाव का सिद्धांत प्रश्न पर आधारित है: क्या एक प्रतिस्पर्धा नोड डेटा भ्रष्टाचार का कारण बन सकता है? इस घटना में कि डेटा भ्रष्टाचार एक संभावित परिदृश्य है, आने वाले अनुरोधों और लगातार भंडारण दोनों से नोड को अलग करना एक अच्छा समाधान है। विघटन का सबसे आम तरीका दोषपूर्ण नोड्स को अक्षम करना है।

अलग-अलग तरीकों की दो श्रेणियां हैं जिन्हें मैं प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से कहूंगा , लेकिन समान रूप से उन्हें सक्रिय और निष्क्रिय कहा जा सकता है। प्रत्यक्ष विधियों में जीवित साथियों द्वारा क्रियाएं शामिल हैं, जैसे कि IPMI डिवाइस (इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म प्रबंधन इंटरफ़ेस - दूरस्थ रूप से किसी सर्वर की भौतिक स्थिति की निगरानी और प्रबंधन के लिए एक इंटरफ़ेस) या iLO (उनके लिए भौतिक पहुँच के अभाव में एक सर्वर प्रबंधन तंत्र) जबकि अप्रत्यक्ष तरीके विफल नोड पर भरोसा करते हैं किसी तरह से पहचानने के लिए कि यह अस्वास्थ्यकर स्थिति में है (या कम से कम बाकी सदस्यों को ठीक होने से रोकता है) और असफल नोड को डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता के बारे में हार्डवेयर प्रहरी को संकेत देने के लिए ।

प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों तरीकों का उपयोग करने के मामले में एक कोरम मदद करता है।

प्रत्यक्ष पृथक्करण

प्रत्यक्ष पृथक्करण के मामले में, हम नेटवर्क विफलता की स्थिति में बहिष्करण दौड़ को रोकने के लिए कोरम का उपयोग कर सकते हैं।

कोरम की अवधारणा होने से, प्रणाली में पर्याप्त जानकारी होती है (यहां तक कि अपने सहयोगियों से जुड़े बिना) ताकि नोड्स को स्वचालित रूप से पता चल जाए कि क्या उन्हें अलगाव और / या वसूली शुरू करनी चाहिए।

कोरम के बिना, नेटवर्क साझा करने के दोनों पक्ष यह मान लेते हैं कि दूसरा पक्ष मर चुका है, और दूसरे को अलग करने की कोशिश करेंगे। सबसे खराब स्थिति में, दोनों पक्ष पूरे क्लस्टर को डिस्कनेक्ट करने का प्रबंधन करते हैं। एक वैकल्पिक परिदृश्य मृत्यु दर है, नोड्स का एक अंतहीन लूप दिखाई देता है, अपने साथियों को नहीं देख रहा है, उन्हें फिर से लोड कर रहा है और केवल एक रिबूट के लिए पुनर्प्राप्ति शुरू कर रहा है जब उनका सहकर्मी उसी तर्क का पालन करता है।

अपवर्जन के साथ समस्या यह है कि सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले डिवाइस एक ही विफलता की घटनाओं के कारण दुर्गम हो जाते हैं जो हम पुनर्प्राप्ति के लिए ध्यान केंद्रित करना चाहते हैं। अधिकांश आईपीएमआई और आईएलओ कार्ड मेजबानों पर स्थापित किए जाते हैं जिन्हें वे नियंत्रित करते हैं और डिफ़ॉल्ट रूप से उसी नेटवर्क का उपयोग करते हैं, जिसके कारण लक्ष्य नोड्स यह मान लेते हैं कि अन्य नोड ऑफ़लाइन हैं।

दुर्भाग्य से, उपकरण की खरीद के समय आईपीएमआई और आईएलओ उपकरणों के संचालन की विशेषताओं पर शायद ही कभी विचार किया जाता है।

अप्रत्यक्ष पृथक्करण

अप्रत्यक्ष बहिष्करण के प्रबंधन के लिए एक कोरम भी महत्वपूर्ण है; यदि सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो कोरम बचे हुए लोगों को यह मानने की अनुमति दे सकता है कि खोए हुए नोड्स एक निश्चित अवधि के बाद एक सुरक्षित स्थिति में प्रवेश करेंगे।

इस सेटिंग के साथ, हार्डवेयर वॉचडॉग टाइमर हर N सेकंड को रीसेट करता है यदि कोरम गुम नहीं होता है। यदि टाइमर (आमतौर पर एन का एक बहुतायत) समाप्त हो जाता है, तो डिवाइस पावर का शटडाउन बंद करता है (शटडाउन नहीं)।

यह दृष्टिकोण बहुत प्रभावी है, लेकिन कोरम के बिना, इसे प्रबंधित करने के लिए क्लस्टर के अंदर पर्याप्त जानकारी नहीं है। नेटवर्क आउटेज और पार्टनर होस्ट विफलता के बीच अंतर को निर्धारित करना आसान नहीं है। इसका कारण यह है कि दो मामलों के बीच अंतर करने की क्षमता के बिना, आप दोनों मामलों में समान व्यवहार चुनने के लिए मजबूर हैं।

एक मोड चुनने के साथ समस्या यह है कि कार्रवाई का कोई तरीका नहीं है जो पहुंच को अधिकतम करेगा और डेटा हानि को रोक देगा।

यदि आप यह मानने का निर्णय लेते हैं कि भागीदार नोड सक्रिय है, लेकिन वास्तव में विफलता थी, तो क्लस्टर अनावश्यक रूप से उन सेवाओं को रोक देगा, जिन्हें गिरते हुए भागीदार नोड की सेवाओं के नुकसान की भरपाई के लिए काम करना होगा।
यदि आप यह मानने का निर्णय लेते हैं कि नोड काम नहीं कर रहा है, लेकिन यह सिर्फ एक नेटवर्क विफलता थी और रिमोट नोड वास्तव में काम कर रहा है, तो, सबसे अच्छा है, आप परिणामी डेटा सेट के कुछ भविष्य के मैनुअल सामंजस्य की सदस्यता लेते हैं।

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप किस हेयुरिस्टिक का उपयोग करते हैं, यह एक विफलता है जो एक विफलता पैदा करने के लिए है जो या तो दोनों पक्षों को काम करने के लिए मजबूर करती है, या क्लस्टर को जीवित नोड को डिस्कनेक्ट करने के लिए मजबूर करती है। कोरम का उपयोग नहीं करना वास्तव में इसके शस्त्रागार में सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक को लूटता है।

यदि कोई अन्य विकल्प नहीं है, तो सबसे अच्छा तरीका एक्सेसिबिलिटी का त्याग करना होगा (यहां लेखक ने कैप-प्रमेय को संदर्भित किया है)। दूषित डेटा की उच्च उपलब्धता किसी की मदद नहीं करती है, और विभिन्न डेटा सेटों को मैन्युअल रूप से समेटना भी कोई खुशी की बात नहीं है।

कोरम

कोरम बहुत अच्छा लगता है, है ना?

एकमात्र दोष यह है कि इसे एन सदस्यों के साथ एक क्लस्टर में रखने के लिए, आपको अपने नोड्स के एन / 2 + 1 के बीच कनेक्शन रखने की आवश्यकता है। एक नोड की विफलता के बाद दो नोड्स के साथ क्लस्टर में क्या असंभव है।

जो अंततः हमें दो नोड्स के साथ एक मूलभूत समस्या की ओर ले जाता है: एक
कोरम दो नोड समूहों में समझ में नहीं आता है, और इसके बिना कार्रवाई के पाठ्यक्रम को निर्धारित करना असंभव है जो पहुंच को अधिकतम करता है और डेटा हानि को रोकता है
यहां तक कि एक क्रॉस-केबल द्वारा जुड़े दो नोड्स की एक प्रणाली में, अंत में नेटवर्क को डिस्कनेक्ट करने और दूसरे नोड की विफलता के बीच अंतर करना असंभव है। एक छोर को निष्क्रिय करना (जिसकी संभावना, निश्चित रूप से, नोड्स के बीच की दूरी के अनुपात में) किसी भी धारणा का खंडन करने के लिए पर्याप्त होगी कि चैनल भागीदार नोड के स्वास्थ्य के बराबर काम कर रहा है।

दो नोड्स के क्लस्टर बनाने का काम

कभी-कभी क्लाइंट तीसरा नोड नहीं खरीद सकता है या नहीं चाहता है, और हम विकल्प की तलाश करने के लिए मजबूर हैं।

विकल्प 1 - डुप्लिकेट पृथक्करण विधि

नोड का आईएलओ या आईपीएमआई डिवाइस एक विफलता बिंदु है, क्योंकि विफलता की स्थिति में, बचे लोग नोड को सुरक्षित स्थिति में रखने के लिए इसका उपयोग नहीं कर सकते हैं। 3 या अधिक नोड्स के क्लस्टर में, हम कोरम की गणना करके और हार्डवेयर वॉचडॉग का उपयोग करके इसे कम कर सकते हैं (एक अप्रत्यक्ष विघटन तंत्र, जैसा कि पहले चर्चा की गई है)। दो नोड्स के मामले में, हमें इसके बजाय नेटवर्क पावर स्विच (बिजली वितरण इकाइयों या पीडीयू) का उपयोग करना चाहिए।

विफलता के बाद, उत्तरजीवी पहले प्राथमिक पृथक्करण उपकरण (बिल्ट-इन iLO या IPMI) से संपर्क करने की कोशिश करता है। यदि यह सफल होता है, तो वसूली हमेशा की तरह जारी रहती है। केवल एक आईएलओ / आईपीएमआई डिवाइस की विफलता के कारण पीडीयू में कॉल होता है, यदि कॉल सफल होता है, तो रिकवरी जारी रह सकती है।

क्लस्टर ट्रैफ़िक के अलावा किसी अन्य नेटवर्क पर PDU रखना सुनिश्चित करें, अन्यथा एकल नेटवर्क विफलता अलगाव डिवाइसों तक पहुंच को अवरुद्ध कर देगी और सेवा पुनर्प्राप्ति को अवरुद्ध कर देगी।

यहाँ आप पूछ सकते हैं - क्या PDU विफलता का एक भी बिंदु नहीं है? जिसको लेकर जवाब जरूर है।

यदि यह जोखिम आपके लिए महत्वपूर्ण है, तो आप अकेले नहीं हैं: दोनों नोड्स को दो पीडीयू से कनेक्ट करें और नोड को चालू और बंद करते समय क्लस्टर सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने का निर्देश दें। अब क्लस्टर सक्रिय रहता है यदि एक पीडीयू मर जाता है और रिकवरी को अवरुद्ध करने के लिए किसी अन्य पीडीयू या आईपीएमआई डिवाइस की दूसरी विफलता की आवश्यकता होती है।

विकल्प 2 - एक मध्यस्थ जोड़ना

कुछ परिदृश्यों में, हालांकि डुप्लिकेट पृथक्करण विधि तकनीकी रूप से संभव है, यह राजनीतिक रूप से जटिल है। कई कंपनियां प्रशासकों और एप्लिकेशन मालिकों के बीच एक निश्चित अलगाव रखना पसंद करती हैं, और सुरक्षा के प्रति सजग नेटवर्क प्रशासक किसी के लिए पीडीयू एक्सेस मापदंडों को पारित करने के लिए हमेशा उत्साहित नहीं होते हैं।

इस मामले में, अनुशंसित विकल्प एक तटस्थ तृतीय पक्ष बनाना है जो कोरम गणना को पूरक कर सकता है।

विफलता की स्थिति में, नोड को सेवाओं को बहाल करने के लिए अपने साथी या मध्यस्थ के प्रसारण को देखने में सक्षम होना चाहिए। आर्बिटर में कनेक्शन तोड़ने का कार्य भी शामिल है, यदि दोनों नोड्स आर्बिटर को देख सकते हैं, लेकिन एक दूसरे को नहीं देखते हैं।

इस विकल्प का उपयोग एक अप्रत्यक्ष विधि के साथ संयोजन के रूप में किया जाना चाहिए, जैसे कि हार्डवेयर वॉचडॉग टाइमर, जो मशीन को बंद करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है यदि यह अपने साथी नोड और आर्बिटर के साथ संबंध खो देता है। इस प्रकार, उत्तरजीवी विश्वास कर सकता है कि हार्डवेयर वॉचडॉग टाइमर की समाप्ति के बाद उसका साथी नोड सुरक्षित स्थिति में होगा।

आर्बिटर और तीसरे नोड के बीच व्यावहारिक अंतर यह है कि आर्बिटर को अपने काम के लिए बहुत कम संसाधनों की आवश्यकता होती है और, संभवतः, एक से अधिक क्लस्टर की सेवा दे सकता है।

विकल्प 3 - मानव कारक

अंतिम दृष्टिकोण बचे लोगों के लिए है कि वे पहले से ही प्रदर्शन कर चुके किसी भी सेवा को जारी रखें, लेकिन नए शुरू करने के लिए नहीं, जब तक या तो समस्या स्वयं हल नहीं हो जाती है (नेटवर्क बहाली, नोड रिबूट), या व्यक्ति मैन्युअल रूप से पुष्टि करने की जिम्मेदारी नहीं लेता है दूसरा पक्ष मर चुका है।

बोनस विकल्प

क्या मैंने उल्लेख किया है कि आप एक तीसरा नोड जोड़ सकते हैं?

दो रैक

तर्क के लिए, आइए कल्पना करें कि मैंने आपको तीसरे नोड के गुणों के बारे में आश्वस्त किया है, अब हमें नोड्स के भौतिक स्थान पर विचार करना चाहिए। यदि उन्हें एक ही रैक में रखा (और संचालित) जाता है, तो यह एसपीओएफ का भी प्रतिनिधित्व करता है, और दूसरा रैक जोड़कर हल नहीं किया जा सकता है।

यदि यह आश्चर्य की बात है, तो विचार करें कि क्या होगा यदि दो नोड्स वाला रैक नीचे चला जाता है, और जीवित नोड इस मामले और नेटवर्क विफलता के बीच कैसे भेद करेगा।

संक्षिप्त उत्तर: यह संभव नहीं है, और फिर से हम दो नोड्स के मामले में सभी समस्याओं से निपट रहे हैं। या उत्तरजीवी:

कोरम को अनदेखा करता है और गलत तरीके से नेटवर्क आउटेज के दौरान वसूली शुरू करने की कोशिश करता है (अलगाव पूरा होने की संभावना एक अलग कहानी है और यह इस बात पर निर्भर करता है कि क्या पीडीयू शामिल हैं और क्या वे रैक में से किसी से बिजली साझा करते हैं), या
कोरम का सम्मान करता है और समय से पहले ही काट देता है जब उसका साथी नोड विफल हो जाता है

किसी भी मामले में, दो रैक एक से बेहतर नहीं होते हैं, और नोड्स को या तो स्वतंत्र बिजली स्रोत प्राप्त करने चाहिए, या तीन (या अधिक, आपके पास कितने नोड्स) रैक के आधार पर वितरित किया जाना चाहिए।

दो डेटा सेंटर

इस बिंदु पर, जो पाठक अब जोखिम से दूर नहीं हैं वे किसी दुर्घटना से उबरने पर विचार कर सकते हैं। क्या होता है जब एक क्षुद्रग्रह तीन अलग-अलग रैक में वितरित हमारे तीन नोड्स के साथ एक एकल डेटा सेंटर में प्रवेश करता है? जाहिर है, बैड थिंग्स, लेकिन आपकी जरूरतों के आधार पर, दूसरा डेटा सेंटर जोड़ना पर्याप्त नहीं हो सकता है।

यदि सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो दूसरा डेटा सेंटर आपको (और यह उचित है) आपकी सेवाओं और उनके डेटा की अप-टू-डेट और सुसंगत प्रतिलिपि प्रदान करता है। हालाँकि, दो नोड्स और दो रैक वाले परिदृश्यों में, सिस्टम के पास अधिकतम उपलब्धता सुनिश्चित करने और क्षति (या डेटा सेटों के विचलन) को रोकने के लिए पर्याप्त जानकारी नहीं है। यहां तक कि अगर तीन नोड्स (या रैक) हैं, तो केवल दो डेटा केंद्रों में उनका वितरण सिस्टम को विश्वसनीय रूप से असमर्थ होने की स्थिति में छोड़ देता है (अब और अधिक होने की संभावना) एक ऐसी घटना जो दोनों पक्षों को कनेक्ट नहीं कर सकती है।

इसका मतलब यह नहीं है कि दो डेटा केंद्रों के साथ एक समाधान कभी फिट नहीं होता है। कंपनियां अक्सर चाहती हैं कि लोग बैकअप डेटा सेंटर में जाने पर एक असाधारण कदम उठाने से पहले जागरूक हों। बस ध्यान रखें कि यदि आप विफलता को स्वचालित करना चाहते हैं, तो आपको तीसरे डेटा केंद्र की आवश्यकता होगी ताकि कोरम समझ में आए (सीधे या एक मध्यस्थ के माध्यम से), या आप संपूर्ण डेटा केंद्र को मज़बूती से निष्क्रिय करने का एक तरीका पाएंगे।

दो-नोड क्लस्टर - विस्तार में शैतान