Veritas Storage Foundation® (eBook)

High End-Computing für UNIX, Design und Implementation von Hochverfügbarkeitslösungen mit VxVM und VCS

Volker Herminghaus, Albrecht Scriba (Autoren)

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2006 | 2006
XVIII, 279 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-34611-1 (ISBN)

Infos

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.

Inhalt

Inhaltsverzeichnis 14
Teil I VxVM · VERITAS VOLUME MANAGER 20
1 EINFÜHRUNG 22
1.1 Ist-Zustand – physische Beschränkungen von Disks 23
1.2 Idealvorstellung 24
1.3 Konkrete Fähigkeiten von VxVM 25
2 DISK- MANAGEMENT UNTER SOLARIS/ VXVM 28
2.1 Disk-Management unter Solaris 29
2.2 Disk-Management unter VxVM 30
2.3 Installation von VxVM 32
2.4 Befehlssammlung Kapitel 33
Übungen: Installation von VxVM Ü 34
Musterlösung 35
3 DISKGROUPS 36
3.1 Zweck von DiskGroups 37
3.2 Befehlssammlung Kapitel 3 - 1. Teil 39
Befehlssammlung Kapitel 3 - 2. Teil 39
Übungen: DiskGroups 40
Musterlösung 41
Musterlösung (Fortsetzung) 42
Musterlösung (Fortsetzung) und Antworten zu Verständnisfragen 43
4 VOLUMES 44
4.1 Eigenschaften eines VxVM- Volumes 45
4.1 RAID-Konzept 46
4.2 Übersicht RAID-Level 47
4.3 Parity-Berechnung mittels XOR bei RAID-4 und RAID-5 48
4.4 Implementation von RAID in VxVM 49
4.5 Eignungskriterien der RAID-Level 49
4.6 Befehlssammlung Kapitel 50
Übungen: Volumes erstellen 51
Musterlösung und Antworten zu Verständnisfragen 52
5 VOLUMES VERSTEHEN 54
5.1 Aufbau eines Volumes 55
5.2 Aufbau eines Plexes 57
5.3 Aufbau einer Subdisk 58
5.4 Mirroring durch Plexes 59
5.5 Namenskonventionen 61
Antworten zu Verständnisfragen 63
6 VOR- UND NACHTEILE DER RAID- LEVEL 64
6.1 Vergleich der RAID-Level 65
6.2 Entwicklung der Hard-Disks 66
6.3 Zustand 1986 67
6.4 Zustand 2006 68
6.5 Einfluss der Stripe-Size 69
6.5 RAID-01 vs RAID-10 70
Antworten zu Verständnisfragen 72
7 LOGS 74
7.1 Problem der Resynchronisierung 75
7.2 Inkonsistenter Spiegel – Lösung durch DRL 78
7.3 Befehlssammlung Kapitel 79
7.4 RAID-5 Logs 80
7.5 Lösung durch RAID-5 Log 81
Übungen: Logs 83
Musterlösung Ü 84
Antworten zu Verständnisfragen 85
Antworten zu Verständnisfragen (Fortsetzung) 86
8 VOLUMES VERÄNDERN 88
8.1 Problemstellung: Dynamische Anforderungen an Storage 89
8.2 Lösung mit VxVM 89
8.3 Storage-Attribute 90
8.4 Verändern der Grösse von Volumes 92
Übungen: Volumes verändern Ü 94
Musterlösung 95
Antworten zu Verständnisfragen Ü 96
9 LAYERED VOLUMES 98
9.1 Problemstellung 99
9.2 Lösung mit VxVM: Layered Volumes 100
9.3 Lesen und Interpretieren von Layered Volumes 101
9.4 Layered Volumes in der Praxis 101
9.5 Übungen: Logs und Trigger-Points 103
Übungen: Logs und Trigger-Points 103
Musterlösung und Antworten zu Verständnisfragen Ü 104
Musterlösung (Fortsetzung) 105
10 RELAYOUT 106
10.1 Problemstellung: Performance- und Größenoptimierungen 107
10.2 Änderung des Volume- und des Plex-Layouts 107
10.3 Relayout und Convert 108
10.4 Relayout- Vorgang schematisch 109
10.5 Relayout Job-Management 109
10.6 Befehlssammlung Kapitel 9 bis 11 110
Übungen: Schwierigkeiten beim Relayout 111
Musterlösung Ü 112
11 SNAPSHOTS 113
11.1 Problemstellung: Inkonsistentes Backup-Image 114
11.2 Lösung durch Snapshots 116
11.3 Benutzung von Snapshots lokal 116
11.4 Resynchronisieren von temporär abgetrenntem Spiegel 117
11.5 Ablaufdiagramm Snapshot – Offline 119
11.6 Offhost Processing 120
11.7 Aufspalten von DiskGroups 121
11.8 Ablaufdiagramm Snapshot – Offhost 122
11.9 Benutzung von Snapshots – Offhost 123
Übungen: Snapshots mit und ohne FMR 124
Musterlösung Ü 125
Antworten zu Verständnisfragen 126
12 ROOT DISK SPIEGELUNG UND DER BOOT- PROZESS 128
12.1 Root-Disk unter Solaris 129
12.2 Enkapsulierte Root-Disk 129
12.3 Root-Disk Spiegelung 131
12.4 Boot- Vorgang bei Solaris 133
12.5 Bereitstellen eines Not-Spiegels 135
12.6 Befehlssammlung Kapitel 136
Antworten zu Verständnisfragen 137
13 VXVM- ARCHITEKTUR 138
13.1 Treiber- und Prozess-Struktur von VxVM 139
13.2 Notizen 141
14 KOMMANDO UND KONFIGURATIONS- ÜBERSICHT 144
14.1 Disks & Diskgroups
14.2 Subdisks 146
14.3 Plexes 146
14.4 Volumes 146
14.5 VxVM-Tasks 147
14.6 Volume aufbauen Schritt für Schritt 147
14.7 Volume abbauen Schritt für Schritt 147
14.8 Layered Volume manuell erzeugen 147
14.9 Boot-Disk enkapsulieren 148
14.10 Boot-Disk-Enkapsulierung aufheben 148
14.11 Snapshot- Volume erzeugen 148
14.12 Konfiguration sichern und wiederherstellen 148
14.13 Solaris VTOC Tags 148
15 GUI GRAPHICAL USER INTERFACE 150
15.1 GUI-Übersicht 151
15.2 GUI-Menüstruktur 152
Teil II VCS · VERITAS CLUSTER SERVER 155
16 EINFÜHRUNG 156
Kursinhalt 157
16.1Umfeld 158
16.2 Problematik 159
16.3 Manuelle Umschaltung – Schritt 160
16.4 Hardware Software Konfiguration Abhängigkeiten 161
16.5 Manuelle Umschaltung – Schritt 162
16.6 Umleiten der Clients 163
16.7 Automatische Umschaltung – Hot Spare 165
16.8 Automatische Umschaltung – Symmetrischer Cluster 166
16.9 Automatische Umschaltung: N-to-M Cluster 167
16.10 Automatische Umschaltung: parallele Services 168
17 ÜBERBLICK ÜBER VCS 170
17.1 Komponenten des VCS-Clusters: Hardware 171
17.2 Komponenten des VCS-Clusters: Software 172
17.3 Komponenten des VCS-Clusters: Konfiguration 173
18 INSTALLATION UND KONFIGURATION 174
18.1 Konfiguration des Heartbeat-Netzes 175
18.2 Konfiguration des VCS-Clusters 176
18.3 Starten, Stoppen und Überwachen von VCS 177
19 AUFBAU EINER EINFACHEN SERVICEGROUP 180
19.1 Einführung in das GUI 181
19.2 Öffnen und Schliessen der Konfiguration 182
19.3 Die hochverfügbare Xclock 183
19.4 Online, Offline, Switch, Failover 184
19.5 Clear 185
19.6 Flush 186
Ü Übung: Xclock- ServiceGroup 188
Musterlösung Xclock-ServiceGroup 189
20 FUNKTIONSWEISE VON VERITAS CLUSTER SERVER 192
20.1 Architekturübersicht 193
20.2 High-Speed Kommunikation via LLT 194
20.3 TX-orientierte Nachrichtenübermittlung via GAB 195
20.4 Feststellung von Mitgliedschaften via GAB 196
20.5 Aufgaben des HA-Daemons (had) 197
20.6 Kommunikationsprinzip des HA-Daemons 198
20.7 Überwachung von Ressourcen durch Agents 199
20.8 Bestandteile von Agents 200
20.9 Zusammenspiel der Komponenten 201
21 AUFBAU VON SERVICE GROUPS 204
21.1 Definition von ServiceGroup 205
21.2 Konfiguration 206
21.3 Dependencies 207
21.4 Beispiel einer ServiceGroup 208
21.5 Beziehung zwischen Agent und Resource 209
22 APACHE WEB SERVER TEIL NETZWERKRESOURCES 212
22.1 Vorstellung der Apache-ServiceGroup 213
22.2 IP-Resource 214
22.3 NIC-Resource 216
22.4 ResourceType-Attribute 218
22.5 Übersicht und Struktur der ha-Befehle 220
Übung: ApacheSG und Netzwerk-Resources 221
22.6 Kommandos für ServiceGroups und Resources 222
Musterlösung und Antworten zu Verständnisfragen Ü 224
23 APACHE WEB SERVER TEIL FILE- & PROZESSRESOURCES
23.1 Process-Resource 227
23.2 Concurrency Violation 228
23.3 FileNone-Resource 229
Übung Ü 230
Musterlösung 231
24 APACHE WEB- SERVER TEIL APPLICATION, MOUNT, DISK 232
24.1 Application-Resource 233
24.2 Mount-Resource 234
24.3 Disk-Resource 235
Übung Ü 236
25 APACHE WEB- SERVER TEIL VOLUME UND DISKGROUP 238
25.1 Volume-Resource 239
25.2 DiskGroup-Resource 240
25.3 Die fertige ServiceGroup 241
Übung 242
26 HEARTBEAT IM DETAIL 244
26.1 Allgemeine Clusterproblematiken 245
26.2 Heartbeat über GAB-Disks 246
26.3 Heartbeat- Verhalten 249
26.4 Rejoin 250
Übung: Übernahmetests und GAB-Disks 251
27 CLUSTER MAINTENANCE 252
27.1 Wartung von Systemen 253
27.2 Wartung von ServiceGroups 254
27.3 Stillegen von ServiceGroups auf Systemen 255
27.4 Configuration Recovery und Replication 256
27.5 Event Notification und Trigger 257
Übung: Maintenance, Configuration und Trigger Ü 258
28 REDUNDANTE NETZWERKANBINDUNG 260
28.1 Bündeln von Netzwerkinterfaces 261
28.2 MultiNICA-Resource 262
28.3 NetSG, Phantom- und Proxy-Resource 263
28.4 ApplicationSG und IPMultiNIC-Resource 264
28.5 IPMultiNIC-Resource 265
28.6 IPMultiNICB-Resource 267
28.7 MultiNICB-Resource 268
Übung: Redundante Netzwerkanbindung Ü 270
29 I/ O- FENCING 272
29.1 Problemstellung: Überlast und parallele Applikationen 273
29.2 Vorteil von I/O-Fencing gegenüber Quorum-Device 274
29.3 Arbeitsweise von I/O-Fencing bei parallelen Clustern (RAC/CFS) 276
29.4 Konfiguration von I/O-Fencing 279
29.5 Wiederanlauf nach erfolgreichem I/O-Fencing 281
29.6 Problematische Setups bei I/O-Fencing 282
Übung: Konfiguration und Test diverser Szenarien Ü 286
INDEX 288

Textauszug

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.

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 21.9.2006
• Reihe/Serie: X.systems.press
• Reihe/Serie: X.systems.press
• Zusatzinfo: XVIII, 279 S.
• Verlagsort: Berlin
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik ► Betriebssysteme / Server
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik ► Netzwerke
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik ► Web / Internet
• Schlagworte: Benutzerschnittstelle • Cluster • Hochverfügbarkeit • Internet • Leistung • Management • Performance • Rechenzentrum • Sicherheit • UNIX • Veritas • Virtualisierung • Volume Management
• ISBN-10: 3-540-34611-2 / 3540346112
• ISBN-13: 978-3-540-34611-1 / 9783540346111