Herminghaus / Scriba Veritas Storage Foundation®

High End-Computing für UNIX, Design und Implementation von Hochverfügbarkeitslösungen mit VxVM und VCS
2006
ISBN: 978-3-540-34611-1
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 279 Seiten

Reihe: X.systems.press

Hochkonzentrierter und praxisorientierter Kurs zur 'Veritas Storage Foundation': Storage Virtualisierung (Teil 1) erzeugt virtuelle Diskspeicher, die bei Kompatibilität zu ihren physischen Gegenstücken beliebige Größen einnehmen. Sicher und schnell gemacht, können sie ihre Eigenschaften im laufenden Betrieb dynamisch ändern. Server Virtualisierung (Cluster Computing, Teil 2) erhöht die Ausfallsicherheit und steigert die Performance. Seit der Verbreitung von 24h-Diensten ist sie aus keiner Firma mehr wegzudenken. Einführung für Einsteiger und unveröffentlichte Interna zur erfolgreichen Implementation und Fehleranalyse für Fortgeschrittene.

Autoren/Hrsg.

Herminghaus, Volker

Scriba, Albrecht

Inhaltsverzeichnis

1;Inhaltsverzeichnis;14
2;Teil I VxVM · VERITAS VOLUME MANAGER;20
2.1;1 EINFÜHRUNG;22
2.1.1;1.1 Ist-Zustand – physische Beschränkungen von Disks;23
2.1.2;1.2 Idealvorstellung;24
2.1.3;1.3 Konkrete Fähigkeiten von VxVM;25
2.2;2 DISK- MANAGEMENT UNTER SOLARIS/ VXVM;28
2.2.1;2.1 Disk-Management unter Solaris;29
2.2.2;2.2 Disk-Management unter VxVM;30
2.2.3;2.3 Installation von VxVM;32
2.2.4;2.4 Befehlssammlung Kapitel;33
2.2.5;Übungen: Installation von VxVM Ü;34
2.2.6;Musterlösung;35
2.3;3 DISKGROUPS;36
2.3.1;3.1 Zweck von DiskGroups;37
2.3.2;3.2 Befehlssammlung Kapitel 3 - 1. Teil;39
2.3.3;Befehlssammlung Kapitel 3 - 2. Teil;39
2.3.4;Übungen: DiskGroups;40
2.3.5;Musterlösung;41
2.3.6;Musterlösung (Fortsetzung);42
2.3.7;Musterlösung (Fortsetzung) und Antworten zu Verständnisfragen;43
2.4;4 VOLUMES;44
2.4.1;4.1 Eigenschaften eines VxVM- Volumes;45
2.4.2;4.1 RAID-Konzept;46
2.4.3;4.2 Übersicht RAID-Level;47
2.4.4;4.3 Parity-Berechnung mittels XOR bei RAID-4 und RAID-5;48
2.4.5;4.4 Implementation von RAID in VxVM;49
2.4.6;4.5 Eignungskriterien der RAID-Level;49
2.4.7;4.6 Befehlssammlung Kapitel;50
2.4.8;Übungen: Volumes erstellen;51
2.4.9;Musterlösung und Antworten zu Verständnisfragen;52
2.5;5 VOLUMES VERSTEHEN;54
2.5.1;5.1 Aufbau eines Volumes;55
2.5.2;5.2 Aufbau eines Plexes;57
2.5.3;5.3 Aufbau einer Subdisk;58
2.5.4;5.4 Mirroring durch Plexes;59
2.5.5;5.5 Namenskonventionen;61
2.5.6;Antworten zu Verständnisfragen;63
2.6;6 VOR- UND NACHTEILE DER RAID- LEVEL;64
2.6.1;6.1 Vergleich der RAID-Level;65
2.6.2;6.2 Entwicklung der Hard-Disks;66
2.6.3;6.3 Zustand 1986;67
2.6.4;6.4 Zustand 2006;68
2.6.5;6.5 Einfluss der Stripe-Size;69
2.6.6;6.5 RAID-01 vs RAID-10;70
2.6.7;Antworten zu Verständnisfragen;72
2.7;7 LOGS;74
2.7.1;7.1 Problem der Resynchronisierung;75
2.7.2;7.2 Inkonsistenter Spiegel – Lösung durch DRL;78
2.7.3;7.3 Befehlssammlung Kapitel;79
2.7.4;7.4 RAID-5 Logs;80
2.7.5;7.5 Lösung durch RAID-5 Log;81
2.7.6;Übungen: Logs;83
2.7.7;Musterlösung Ü;84
2.7.8;Antworten zu Verständnisfragen;85
2.7.9;Antworten zu Verständnisfragen (Fortsetzung);86
2.8;8 VOLUMES VERÄNDERN;88
2.8.1;8.1 Problemstellung: Dynamische Anforderungen an Storage;89
2.8.2;8.2 Lösung mit VxVM;89
2.8.3;8.3 Storage-Attribute;90
2.8.4;8.4 Verändern der Grösse von Volumes;92
2.8.5;Übungen: Volumes verändern Ü;94
2.8.6;Musterlösung;95
2.8.7;Antworten zu Verständnisfragen Ü;96
2.9;9 LAYERED VOLUMES;98
2.9.1;9.1 Problemstellung;99
2.9.2;9.2 Lösung mit VxVM: Layered Volumes;100
2.9.3;9.3 Lesen und Interpretieren von Layered Volumes;101
2.9.4;9.4 Layered Volumes in der Praxis;101
2.9.5;9.5 Übungen: Logs und Trigger-Points;103
2.9.6;Übungen: Logs und Trigger-Points;103
2.9.7;Musterlösung und Antworten zu Verständnisfragen Ü;104
2.9.8;Musterlösung (Fortsetzung);105
2.10;10 RELAYOUT;106
2.10.1;10.1 Problemstellung: Performance- und Größenoptimierungen;107
2.10.2;10.2 Änderung des Volume- und des Plex-Layouts;107
2.10.3;10.3 Relayout und Convert;108
2.10.4;10.4 Relayout- Vorgang schematisch;109
2.10.5;10.5 Relayout Job-Management;109
2.10.6;10.6 Befehlssammlung Kapitel 9 bis 11;110
2.10.7;Übungen: Schwierigkeiten beim Relayout;111
2.10.8;Musterlösung Ü;112
2.11;11 SNAPSHOTS;113
2.11.1;11.1 Problemstellung: Inkonsistentes Backup-Image;114
2.11.2;11.2 Lösung durch Snapshots;116
2.11.3;11.3 Benutzung von Snapshots lokal;116
2.11.4;11.4 Resynchronisieren von temporär abgetrenntem Spiegel;117
2.11.5;11.5 Ablaufdiagramm Snapshot – Offline;119
2.11.6;11.6 Offhost Processing;120
2.11.7;11.7 Aufspalten von DiskGroups;121
2.11.8;11.8 Ablaufdiagramm Snapshot – Offhost;122
2.11.9;11.9 Benutzung von Snapshots – Offhost;123
2.11.10;Übungen: Snapshots mit und ohne FMR;124
2.11.11;Musterlösung Ü;125
2.11.12;Antworten zu Verständnisfragen;126
2.12;12 ROOT DISK SPIEGELUNG UND DER BOOT- PROZESS;128
2.12.1;12.1 Root-Disk unter Solaris;129
2.12.2;12.2 Enkapsulierte Root-Disk;129
2.12.3;12.3 Root-Disk Spiegelung;131
2.12.4;12.4 Boot- Vorgang bei Solaris;133
2.12.5;12.5 Bereitstellen eines Not-Spiegels;135
2.12.6;12.6 Befehlssammlung Kapitel;136
2.12.7;Antworten zu Verständnisfragen;137
2.13;13 VXVM- ARCHITEKTUR;138
2.13.1;13.1 Treiber- und Prozess-Struktur von VxVM;139
2.13.2;13.2 Notizen;141
2.14;14 KOMMANDO UND KONFIGURATIONS- ÜBERSICHT;144
2.14.1;14.1 Disks & Diskgroups;145
2.14.2;14.2 Subdisks;146
2.14.3;14.3 Plexes;146
2.14.4;14.4 Volumes;146
2.14.5;14.5 VxVM-Tasks;147
2.14.6;14.6 Volume aufbauen Schritt für Schritt;147
2.14.7;14.7 Volume abbauen Schritt für Schritt;147
2.14.8;14.8 Layered Volume manuell erzeugen;147
2.14.9;14.9 Boot-Disk enkapsulieren;148
2.14.10;14.10 Boot-Disk-Enkapsulierung aufheben;148
2.14.11;14.11 Snapshot- Volume erzeugen;148
2.14.12;14.12 Konfiguration sichern und wiederherstellen;148
2.14.13;14.13 Solaris VTOC Tags;148
2.15;15 GUI GRAPHICAL USER INTERFACE;150
2.15.1;15.1 GUI-Übersicht;151
2.15.2;15.2 GUI-Menüstruktur;152
3;Teil II VCS · VERITAS CLUSTER SERVER;155
3.1;16 EINFÜHRUNG;156
3.1.1;Kursinhalt;157
3.1.2;16.1Umfeld;158
3.1.3;16.2 Problematik;159
3.1.4;16.3 Manuelle Umschaltung – Schritt;160
3.1.5;16.4 Hardware Software Konfiguration Abhängigkeiten;161
3.1.6;16.5 Manuelle Umschaltung – Schritt;162
3.1.7;16.6 Umleiten der Clients;163
3.1.8;16.7 Automatische Umschaltung – Hot Spare;165
3.1.9;16.8 Automatische Umschaltung – Symmetrischer Cluster;166
3.1.10;16.9 Automatische Umschaltung: N-to-M Cluster;167
3.1.11;16.10 Automatische Umschaltung: parallele Services;168
3.2;17 ÜBERBLICK ÜBER VCS;170
3.2.1;17.1 Komponenten des VCS-Clusters: Hardware;171
3.2.2;17.2 Komponenten des VCS-Clusters: Software;172
3.2.3;17.3 Komponenten des VCS-Clusters: Konfiguration;173
3.3;18 INSTALLATION UND KONFIGURATION;174
3.3.1;18.1 Konfiguration des Heartbeat-Netzes;175
3.3.2;18.2 Konfiguration des VCS-Clusters;176
3.3.3;18.3 Starten, Stoppen und Überwachen von VCS;177
3.4;19 AUFBAU EINER EINFACHEN SERVICEGROUP;180
3.4.1;19.1 Einführung in das GUI;181
3.4.2;19.2 Öffnen und Schliessen der Konfiguration;182
3.4.3;19.3 Die hochverfügbare Xclock;183
3.4.4;19.4 Online, Offline, Switch, Failover;184
3.4.5;19.5 Clear;185
3.4.6;19.6 Flush;186
3.4.7;Ü Übung: Xclock- ServiceGroup;188
3.4.8;Musterlösung Xclock-ServiceGroup;189
3.5;20 FUNKTIONSWEISE VON VERITAS CLUSTER SERVER;192
3.5.1;20.1 Architekturübersicht;193
3.5.2;20.2 High-Speed Kommunikation via LLT;194
3.5.3;20.3 TX-orientierte Nachrichtenübermittlung via GAB;195
3.5.4;20.4 Feststellung von Mitgliedschaften via GAB;196
3.5.5;20.5 Aufgaben des HA-Daemons (had);197
3.5.6;20.6 Kommunikationsprinzip des HA-Daemons;198
3.5.7;20.7 Überwachung von Ressourcen durch Agents;199
3.5.8;20.8 Bestandteile von Agents;200
3.5.9;20.9 Zusammenspiel der Komponenten;201
3.6;21 AUFBAU VON SERVICE GROUPS;204
3.6.1;21.1 Definition von ServiceGroup;205
3.6.2;21.2 Konfiguration;206
3.6.3;21.3 Dependencies;207
3.6.4;21.4 Beispiel einer ServiceGroup;208
3.6.5;21.5 Beziehung zwischen Agent und Resource;209
3.7;22 APACHE WEB SERVER TEIL NETZWERKRESOURCES;212
3.7.1;22.1 Vorstellung der Apache-ServiceGroup;213
3.7.2;22.2 IP-Resource;214
3.7.3;22.3 NIC-Resource;216
3.7.4;22.4 ResourceType-Attribute;218
3.7.5;22.5 Übersicht und Struktur der ha-Befehle;220
3.7.6;Übung: ApacheSG und Netzwerk-Resources;221
3.7.7;22.6 Kommandos für ServiceGroups und Resources;222
3.7.8;Musterlösung und Antworten zu Verständnisfragen Ü;224
3.8;23 APACHE WEB SERVER TEIL FILE- & PROZESSRESOURCES;226
3.8.1;23.1 Process-Resource;227
3.8.2;23.2 Concurrency Violation;228
3.8.3;23.3 FileNone-Resource;229
3.8.4;Übung Ü;230
3.8.5;Musterlösung;231
3.9;24 APACHE WEB- SERVER TEIL APPLICATION, MOUNT, DISK;232
3.9.1;24.1 Application-Resource;233
3.9.2;24.2 Mount-Resource;234
3.9.3;24.3 Disk-Resource;235
3.9.4;Übung Ü;236
3.10;25 APACHE WEB- SERVER TEIL VOLUME UND DISKGROUP;238
3.10.1;25.1 Volume-Resource;239
3.10.2;25.2 DiskGroup-Resource;240
3.10.3;25.3 Die fertige ServiceGroup;241
3.10.4;Übung;242
3.11;26 HEARTBEAT IM DETAIL;244
3.11.1;26.1 Allgemeine Clusterproblematiken;245
3.11.2;26.2 Heartbeat über GAB-Disks;246
3.11.3;26.3 Heartbeat- Verhalten;249
3.11.4;26.4 Rejoin;250
3.11.5;Übung: Übernahmetests und GAB-Disks;251
3.12;27 CLUSTER MAINTENANCE;252
3.12.1;27.1 Wartung von Systemen;253
3.12.2;27.2 Wartung von ServiceGroups;254
3.12.3;27.3 Stillegen von ServiceGroups auf Systemen;255
3.12.4;27.4 Configuration Recovery und Replication;256
3.12.5;27.5 Event Notification und Trigger;257
3.12.6;Übung: Maintenance, Configuration und Trigger Ü;258
3.13;28 REDUNDANTE NETZWERKANBINDUNG;260
3.13.1;28.1 Bündeln von Netzwerkinterfaces;261
3.13.2;28.2 MultiNICA-Resource;262
3.13.3;28.3 NetSG, Phantom- und Proxy-Resource;263
3.13.4;28.4 ApplicationSG und IPMultiNIC-Resource;264
3.13.5;28.5 IPMultiNIC-Resource;265
3.13.6;28.6 IPMultiNICB-Resource;267
3.13.7;28.7 MultiNICB-Resource;268
3.13.8;Übung: Redundante Netzwerkanbindung Ü;270
3.14;29 I/ O- FENCING;272
3.14.1;29.1 Problemstellung: Überlast und parallele Applikationen;273
3.14.2;29.2 Vorteil von I/O-Fencing gegenüber Quorum-Device;274
3.14.3;29.3 Arbeitsweise von I/O-Fencing bei parallelen Clustern (RAC/CFS);276
3.14.4;29.4 Konfiguration von I/O-Fencing;279
3.14.5;29.5 Wiederanlauf nach erfolgreichem I/O-Fencing;281
3.14.6;29.6 Problematische Setups bei I/O-Fencing;282
3.14.7;Übung: Konfiguration und Test diverser Szenarien Ü;286
4;INDEX;288

Leseproben

2 DISK-MANAGEMENT UNTER SOLARIS/VXVM (S. 10-11)

2.1 Disk-Management unter Solaris

VTOC: Volume Table Of Contents

- Enthält Informationen über belegte Bereiche der Disk ( Partitionen/ Slices).
- Aus wertung bereits beim Booten (im Boot–PROM).
- Wird vom Betriebssystem voll unterstützt.
- Ist auf 8 Bereiche begrenzt.
- Ein Bereich (Slice 2) wird systemintern benötigt
- Zu wenig Platz für Meta- Informationen eines Volume Managements

2.1.1 Aufbau und Zweck der Volume Table Of Contents oder Partition Table
Die VTOC dient zunächst einmal dazu, einzelne lineare Bereiche einer Disk von anderen Bereichen abzutrennen. Auf diese Weise können innerhalb einer Disk mehrere getrennte Filesysteme angelegt werden. Das Überlaufen des einen Filesystems (z.B. /var, das u.U. schnell wachsende Logfiles enthält) beeinträchtigt nicht mehr den freien Platz der anderen Filesysteme. Die durch die VTOC definierten Bereiche nennt man normalerweise Partitionen oder englisch Partitions, bei Solaris auch Slices. Wir möchten an dieser Stelle jedoch gleich zu einem anderen Begriff übergehen. Denn um VxVM vollständig verstehen zu können, müssen wir bereits sehr früh abstrahieren und fangen am besten gleich an.

Die einzelnen Teile, in die die Disk durch die VTOC aufgeteilt wird, bestehen aus einem Beginn und einer Länge. Diese beiden Werte bilden die Beschreibung der Partition, legen also fest, wo letzlich Daten physisch liegen werden. Allgemein gesprochen, also ab strahiert, nennen wir ein solches Konstrukt einen „Extent". Der Begriff des Extents wird uns von nun an immer wieder begegnen, Extents sind sowohl im VxVM als auch im VxFS ( Veritas Filesystem) die Basiseinheit zur Datenspeicherung, und das gedankliche Umschalten auf Extents kann daher gar nicht früh genug geschehen.

Da Sun von Anfang an eine Partitionierung von Disks vorsah, kann bereits das Boot-PROM eine VTOC lesen und auswerten. So wird zum Beispiel der Anfangsblock des Root-Filesystems der Bootdisk darüber identifiziert, dass das Boot-PROM die VTOC der Bootdisk liest, den Extent sucht, der das Tag für „boot" bzw. „root" trägt, und von dort den Bootvorgang einleitet (viel mehr dazu später). Die Definition der VTOC stammt leider aus Zeiten, in denen noch kaum jemand an logische Volumes dachte, zumindest nicht im UNIX-Bereich. Daher ist sie sehr klein (512 Bytes) und enthält über die (maximal acht) Extents hinaus nur rudimentäre Informationen, nämlich ein Tag, das den vorgesehenen Verwendungszweck eines Extents angibt (root, swap etc), sowie einige Flags, aus denen hervorgeht, ob es sich bei den im Extent liegenden Daten um ein mountbares Filesystem handelt und ob es beschrieben werden darf (bzw. sollte, die Flags sind rein informativer Natur). Für Aussagen wie „dieser Extent verbindet sich mit diesen fünf Extents von jener Disk gekoppelt mit weiteren zwei Extents einer dritten Disk zu einem logischen Volume mit Stripe-Layout" ist schlicht kein Platz. Damit fällt der VTOC im Rahmen des Volume Management nur noch eine untergeordnete Rolle zu. Die Metadaten selbst müssen woanders Platz finden.