veritas cluster server集群成员仲裁与数据保护研究

《veritas cluster server集群成员仲裁与数据保护研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、VeritasClusterServer集群成员仲裁与数据保护研究：伴随时代进步，由于服务器技术的迅猛发展，服务器系统被广泛应用于各行各业，极大地促进了社会经济的发展，但同时也对服务器系统的可靠性和稳定性提出了更高的要求。集群技术是近年来推出的一种解决高可用系统的方案。本文主要介绍了VeritasClusterServer(VCS)集群系统。重点讨论了VeritasClusterServer(VCS)集群系统的成员仲裁与数据保护。　　关键词：VeritasClusterServer(VCS)集群系统成员仲裁数据保护　　：TP391：A：1007-9416(2011)11-0084

2、-02　　　　1、引言　　近年来，由于服务器技术的迅猛发展，服务器系统被广泛应用于国民经济的各行各业，但同时也对服务器系统的可靠性和稳定性提出了更高的要求。高可用系统(HighAvailability)[1]就是基于为终端用户提供持续性的稳定服务为目的，目前属于非常活跃的研究课题。集群技术是近年来推出的一种解决高可用系统的解决方案。　　处于集群中的节点，当它因故宕机时，它会停止通过私X发送心跳信息，幸存的节点则会采取相应的措施来保障数据安全。当私X通信故障产生时，集群中的节点都会认为是对方已经脱离集群。这种情况的后果是，当分裂的节点都尝试去对存储上的数据进行写操作，由于节点操作不

3、一致，造成数据破坏。这就是通常说的集群脑裂(Split-brain)[1]。　　Split-brain是所有集群解决方案都需要面对的一个问题。集群要提供高可用性，必须有能力正确处理集群脑裂这种异常情况。在SFS(SANFileSystem)[1]集群中，通过SCSI-Ⅲ[2]持续预留技术实现了I/Ofencing[2]，解决了这一问题。　　2、集群中的I/Ofencing概述　　当集群发生脑裂时，为保证数据完整性，需采取一种机制来裁决集群中节点的去留；留在集群中的节点将锁定存储，不允许非集群的节点访问。SFS(SANFileSystem)集群中底层VCS4.0[2]提供了一种叫做

4、SCSI-Ⅲ持续预留的技术实现了I/Ofencing。SCSI-Ⅲ持续预留技术包含了两个独特的功能：注册和预留。　　注册和预留的关系为：集群中的节点只有注册了才能预留；注册者才可以注销，预留者才能释放；注册了才能清除、抢占。SCSI-Ⅲ持续预留指定了对磁盘访问控制的注册和预留机制。这种机制决定了谁可以在磁盘中注册，一个注册的节点如何逐出其它的节点。　　SCSI-Ⅲ的预留者为一条I_Tnexus[2]（启动器端口到目标器端口的链接），预留对象也是LUN[2]。当目标器和LUN发生重置的时候，预留信息不会丢失。　　2.1SCSI-Ⅲ注册　　每个节点都参与注册一个Key[2]在SCSI

5、-Ⅲ的存储设备上。Key写在RAID控制器里，并不是在磁盘上。有两个节点，节点0注册了keyA，节点1注册了keyB，节点0和节点1的key是互相可见的。　　注册的节点允许“逐出”其它注册的节点。未在磁盘上注册的节点不允许逐出注册的节点。当一个节点要逐出其它节点时，它通过发出“preemptandabort”命令来逐出其它节点的key。没有注册的节点不能发布此命令。一旦一个节点被逐出，被逐出的节点不能再逐出别的节点。　　2.2SCSI-Ⅲ预留　　只有注册的节点才可以预留，SFS集群软件采用预留类型为“管理磁盘的I/Ofencing，当一个磁盘加入磁盘组的时候，它会自动处于防护状态

6、。　　3.1成员仲裁　　当集群发生脑裂分裂成为多个子集群的时候，存活的子集群会认为脱离的节点已经宕机。存活的集群会采取积极的措施确认自己是唯一存活下来的集群。　　在SFS集群中，I/Ofencing利用fencing模块和协调盘来控制集群脑裂。当集群中的节点异常时，存活的子集群将会争夺协调盘的控制权，未争夺到协调盘的子集群将会重启。成员仲裁的结果是只有一个子集群可以存活下来。　　在图1所示的集群中，节点0和节点1的心跳线出现故障。节点0会认为节点1已经宕机。节点0会执行特定的进程来争夺协调盘的控制权。竞争中的每个节点都试图从协调盘中逐出对方。争夺到大多数协调盘的节点（同时会逐出对

7、方）将会获得协调盘的控制权，失败的一方将会被重启。当一方真的宕机时，另外一方将会轻而易举的获得协调盘的控制权。　　节点的竞争是通过SCSI-Ⅲ持续预留（协调盘里只有注册信息，没有预留信息）中的注册来处理。在集群启动的时候，每个节点会在协调盘里注册一个唯一的key。对于多路径的节点来说，这些路径都共用一个key。节点之间key是可见的，节点通过发布“preemptandabort”命令来清除其它节点在协调盘中的信息。在争夺协调盘的竞争中，赢得大多数协调盘的节点将会逐出与它竞争节点的