3.4.1.Ưu điểm
Cung cấp tính sẵn sàng cao :
o Hệ thống Server Cluster cung cấp tính luôn sẵng sàng cho các ứng dụng và các service ngay cả khi các thành phần hardware hay software bị lỗi.
o Khi một server trong Cluster bị fail, quyền sở hữu tài nguyên của nó như là các ổ đĩa và IP address tự động chuyển tới một server khác còn hoạt động.
Cung cấp khả năng dễ mở rộng:
Khi các ứng dụng trong Cluster sử dụng tài nguyên hệ thống vượt quá khả năng của nó, ta có thể dễ dàng add thêm node vào cluster để đáp ứng nhu cầu truy cập hay dễ dàng thêm vào nhiều bộ xử lý ( 8 CPU cho
Windows Server 2003 Enterprise Edition và 32 CPU cho Windows Server Datacenter Edition) hoặc thêm bộ nhớ RAM (8GB cho Windows Server 2003 Enterprise Edition và 64GB cho Datacenter Edititon).
Cung cấp sự dễ dàng trong quản lý :
o Ta có thể dùng Cluster Administrator tools để quản lý một Cluster như là một hệ thống đơn và quản lý một ứng dụng khi chúng chạy trên một server đơn
o Có thể di chuyển các ứng dụng giữa các server khác nhau bên trong một Cluster.
o Có thể chuyển đổi lượng công việc giữa các server hay đặt server ở trạng thái không hoạt động cho kế hoạch bảo trì.
o Có thể giám sát trạng thái của Cluster, tất cả các node và tài nguyên từ bất kỳ nơi nào trong m ạng.
3.4.2 Nhược điểm :
Cũng cần chú ý rằng hiệu quả hoạt động của hệ thống Clustering phụ thuộc vào sự tương thích giữa các ứng dụng và dịch vụ, giữa phần cứng và phần mềm. Ngoài ra, kỹ thuật clustering không thể chống lại các sự cố xảy ra do virus, sai sót của phần mềm hay các sai sót do người sử dụng.Hệ thống Cluster chỉ áp dụng cho hệ thống mạng có quy mô tương đối lớn, vì chi phí cho hệ thống cluster đòi hỏi hệ thống phần cứng rất nhiều. Việc chuyển đổi dữ liệu từ hệ thống hoạt động sang hệ thống chờ phụ thuộc tốc độ của phần cứng như thế nào.
CHƯƠNG 4
TRIỂN KHAI VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG CLUSTER 4.1 Yêu cẩu về phần cứng và phẩn mềm
Hệ thống được thiết kế để tự động thay thế cho máy chủ luôn hoạt động gọi là Primary server(active) bởi một máy chủ dự phòng gọi là Standby server(passive) bao gồm bốn thành phần cơ bản
Primary Server là máy chủ chính của hệ thống mạng máy tính.
Dedicated Link: Hệ thống kết nối dành riêng dùng để kết nối các Primary Server và Standby Server.
Standby Server: máy chủ dự phòng
Phần mềm Legato CoStandbyServer-Aadvanced(CSBS-AA)
Tùy theo yêu cầu, CSBS -AA có thể được cấu hình theo hai chế độ:
Active-Passive: Máy chủ dự phòng là dành riêng và không chạy các ứng dụng khác. Máy chủ dự phòng thực hiện việc sao l ưu dữ liệu bao gồm cả hệ điều hành và tất cả dữ liệu khác từ các máy chủ Primary theo thời gian thực và tự động thay thế máy chủ Primary khi phát hiện các hỏng hóc xảy ra trên các máy chủ này. Việc thay thế này là trong suốt đối với người sử dụng. Các máy trạm vẫn họat động bình thường như chưa từng có sự cố xảy ra trên máy chủ chính, cũng như khi máy chủ Primary trở lại họat động bình thường sau khi đã được sửa chữa.
Hình 4.1: Mô hình hoạt động active - passive
Active-Active: Mỗi máy chủ có thể chạy các ứng dụng khác nhau trong khi đóng vai trò là máy chủ dự phòng cho máy kia. Khi máy chủ dự phòng thay thế
vai trò của một máy chủ chính nào đó, nó vẫn tiếp tục duy trì việc cung cấp các dịch vụ khác cho hệ thống.
Hình 4.2: Mô hình hoạt động active - active
Tương thích với Microsoft Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server, or Windows 2003
- Hổ trợ các máy chủ SMP (đa bộ xử lý)
- Hổ trợ việc dùng công nghệ kết nối mạng chuẩn của Windows để thiết lập kết nối Dedicated Link giữa các server cho mục đích đồng bộ dữ liệu. Việc sử dụng kết nối dành riêng, tách biệt khỏi kết nối của hệ thống mạng giúp giãm thiểu tình trạng nghẽn mạch và làm tăng hiệu quả quá trình đồng bộ hóa dữ liệu
Dedicated Link hổ trợ các chuẩn kết nối mạng phổ biến: IP và IPX, 10BaseT, 100BaseT, FDDI... (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dedicated Link có thể thiết lập giữa các máy chủ trong liên mạng WAN
4.2 Yêu cầu tối thiểu áp dụng cho cả máy chủ Primary và Standby:
Processor: CPU Intel Pentium 133MHz
RAM: 256MB và RAM của máy chủ Standby ít nhất bằng với RAM trên máy chủ Primary.
02 Card mạng (Network adapter) trên mỗi máy chủ: hệ thống chấp nhận tất cả các card mạng tương thích Windows. Một card mạng cho kết nối dành riêng (Dedicated link) và một card mạng cho kết nối vào mạng nội bộ
Dedicated Link: kết nối dành riêng giữa máy chủ Standby và Primary nếu được áp dụng, có cùng yêu cầu kỹ thuật như với kết nối của hệ thống mạng.
MS Windows 2000, windows 2003 với license hợp lệ cho mỗ i máy chủ CSBS-AA trên mỗi máy chủ
Duy trì và bảo vệ dữ liệu của hệ thống mạng theo thời gian thực khỏi các sự cố xảy ra trên các máy chủ Primary. Máy chủ dự phòng cũng có thể thay thế các máy chủ chính cho các họat độ ng bảo trì, bảo dưỡng định kỳ.
Ngoài việc họat động như một máy chủ dự phòng, máy chủ Standby còn có thể họat động như một máy chủ bình thường khác. Có nghĩa là máy chủ Standby có thể dùng như một máy chủ sao lưu dự phòng, fax, in ấn, internet hoặc như một máy chủ CD -ROM trong hệ thống mạng hiện hữu. Điều này giúp tăng tính khả dụng của máy chủ sao lưu dự phòng và làm giảm gánh nặng phục vụ trên các máy chủ Primary khác.
Không đòi hỏi các máy chủ có cấu hình đồng nhất và không đòi hỏi trang bị các bộ đĩa ngoài đ ắt tiền như các giải pháp khác.
Việc sử dụng Dedicated Link để thiết lập kết nối giữa các máy chủ Primary và Standby, tách biệt khỏi kết nối của hệ thống mạng giúp giãm thiểu tình trạng nghẽn mạch và làm tăng hiệu quả quá trình đồng bộ hóa dữ liệu. Ngoài ra, việc hổ trợ các chuẩn kết nối mạng phổ biến như 10BaseT, 100BaseT, FDDI… cho kết nối Dedicated Link làm tăng khả năng tương thích và làm giảm chi phí đầu tư của hệthống.
Giúp giảm gánh nặng và áp lực lên người quản trị mạng.
Giảm thiểu tối đa thời gian chết và do đó làm tăng tính tin cậy và khả dụng của hệ thống.
4.3 Môi trường triển khai và ứng dụng trong thực tế
Triển khai trên hệ thống máy chủ công ty. Các thiết bị cần thiết tối thiểu trong một hệ thống cluster gồm ba máy chủ trên từng máy chủ có hệ thống ổ đĩa riêng để chạy hệ điều hành và hệ thống storage lưu trữ riêng để lưu trữ một số ứng dụng và các hệ thống file để cung cấp dịch vụ. Trên hình là hai khối Node A, Node B , DC, hệ thống ổ đĩa là Storage. Trên ba máy chủ này có các thành phần quan trọng
khác như:
- Host Bus Adapter (HBA): là thiết bị giao tiếp với hệ thống lưu trữ ngoài, tùy theo công nghệ sử dụng, nó có thể hổ trợ các chuẩn SCSI Bus hoặc Fibre Channel.
Theo xu hướng tăng hiệu năng ngày nay thường sử dụng công nghệ Fibre Channel.
- Hai card mạng trên hai máy chủ: trên mỗi máy chủ có hai card mạng dùng chuẩn Ethernet (NIC) phục vụ hai mục đích:
- Một card đảm bảo việc kết nối trực tiếp các máy chủ với nhau trong hệ thống Cluster để kiểm tra và theo giõi sự hoat động của các Node trong hệ thống Cluster. Kết nối này còn gọi là Heartbeat LAN.
- Card thứ hai nối với hệ thống mạng LAN chung để phục vụ cho giao tiếp mạng
thông thường (cho các máy trạm truy nhập,…).
- Hệ thống lưu trữ storage dùng chung: Hệ thống tủ đĩa lưu trữ ngoài được kết nối với tất cả các Node trong hệ thống cluster thông qua hai card điều khiển Host Bus Adapter nằm trên các Node. Mục đích của hệ thống lưu trữ ngoài này là để chia sẻ dữ liệu giữa các Node để khi một Node nào đó trong hệ thống có sự cố thì các Node trong hệ thống vẫn có t hể truy xuất dữ liệu và đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ và dữ liệu cho người sử dụng.
- Cũng như đối với Host Bus Adapter, Shared Storage có thể hổ trợ công nghệ SCSI Bus hoặc Fibre Channel nhưng xu hướng hiện nay là dùng Fibre Channel để tăng performance. Hệ thống lưu trữ ngoài như vậy ngày nay thường được chuẩn hoá thành công nghệ SAN (Storage Area Network), các giao tiếp giữa SAN và Host Bus Adapter gọi là các Storage Controller. Đối với một số hệ thống, chỉ có 01 Storage Controller, vì vậy phải dùng t hêm thiết bị Hub/Switch để kết nối các máy chủ hệ thống SAN.
Đề xây dụng được hệ thống Clustering như là Hệ điều hành Windows 2000 (Advanced Server hoặc DataCenter), Windows 2003 (Enterprise Server hoặc DataCenter) hoặc các hệ điều hành khác như Linux, IB M AIX, … Phần mềm này đảm bảo việc duy trì hoạt động của toàn hệ thống, thực hiện việc chuyển các tài nguyên giữa các máy node. Ngoài ra nó còn đảm bảo một số các tính năng khác
4.4. triển khai hệ thống Cluster trên phần mềm giả lập VMWARE 4.4.1 Xây dưng mô hình triển khai: 4.4.1 Xây dưng mô hình triển khai:
Hình 4.3: Mô hình triển khai
Mô hình triển khai Gồm 3 máy xử dụng windown 2003 Enterprise,một máy làm domain controller, hai máy làm Node-1 và Node-2 để cung cấp các dịch vụ , một máy sử dụng windown xp làm cle ant
4.4.2 Thiết lập thông số mạng cho các Node trong hệ thống cluster
Thiêt lâp thông số mạng cho Domain Controller (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu hình mạng cho máy Domain
Hình 4.5:Thông số man g máy domain
Cấu hình Trên các Node mỗi node sử dụng 2 LAN Card 1 Đặt tên LAN: dùng nối với mạng LAN và
1 Đặt Heartbeat dùng để trao đổi các thông tin của các Node trong hệ thống cluster
Kiểm tra tên card mang trên 1 node và node2
Hình 4.6:Đặt tên cho card mạng
Đặt địa chỉ IP card LAN và heartbeat cho node-1
Đặt địa chỉ IP card LAN và heartbeat cho node-2
Hình 4.8:thông số mạng card Lan và Heartbeat .
Như vậy là ta đã cấu hình mang xong cho c ác Node trong hê thông Cluster.
4.4.3 Cài đăt và cấu hình cluster cho các node trong hệ thống .
Sau khi cấu hình mang cho các node trong hệ thống thì ta tiến hành gia nhập domain cho các node và các node trông hệ thống cluster sẽ làm member domain.
Đề xây dụng đươc hệ thống cluster thì ta phải có môt hệ thống storage Sau khi cấu hình mạng cho các node thi ta tiền hành setup cluster cho các Node trong hệ thống .
Ta thực hiên nhu sau :
Hình 4.9:Tạo mới một cluster
Hình 4.11:Tên máy muốn làm cluster
Hình 4.13: Nhập địa chỉ IP của người quản trị chọn
Hình 4.15:Nhấn Quorum, chọn Disk Q, nhấn Finish để kết thúc
Hình 4.17: node-1 đã đươc tạo ra
Hình 4.19: Add Node2 vào hệ thống
Hình 4.21:Như vậy đã tọa song Node -2 vào hệ thống
Như vậy ta đã setup cluster cho hai node song bây giờ ta có thề cài đạt các ứng trên hai node
4.4.4. Triển khai ứng dụng cluster DHCP 4.4.4.1.Cài đặt DHCP cho các node
Trên node-1 ta tiến hành cài DHCP
Hình 22:Chọn Start/settings/control panel chon add or remove pograms/chon add or remove pograms
Hình 23:Chọn add/remove windows components
Hình 4.25:Đánh dấu chack vào dòng Dynamic host configuration protocol
Tương tư nhu trên ta cài DHCP trên node-2
4.4.4.2.Cấu hình DHCP cluster
Sau khi cài DHCP trên hai node song ta tiến hành cầu hìn h DHCP Cluster (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 4.27:Đổi tên Group 0 thành DHCP service
Hình 4.18:Right click vào DHCP service chon new resource (ctrl+N) để Tạo tài nguyên cho Cluster: IP address
Hình 4.29:Add các node để lam dịch vụ cluster DHCP
Hình 4.31:Nhập địa chỉ IP cho Cluster
Hình 4.33Add Node1 và Node2, Next
Hình 4.35:Sau đó nhâp tên DHCP name
Hình4. 37:Right clik Chọn Configure Application
Hình 4.39:Chọn Yes,create a cluster…rồi Next
Hình4. 41:Chọn Dependencies, Modify..
Hình 4.45:Quá trình tạo Cluster hoàn thành
Hình 4.46:Cấu hình DHCP trên Nod e1
Cài DHCP trên Node2, thông tin cấu hình DHCP sẽ được cập nhật từ Node1 sang. Như vậy ta đã hoàn thành cấu hình xong Cluster DHCP cho các node trong hê hệ
4.3 Một số mô hình ứng dụng Cluster trong thực tế
Sau khi thực hiện tề tài này thi ta có thể triển khai các ứng dung vào trong thực tế như: mô hình exchange cluster,database cluater. File cluster …
4.4 Ý nghĩa thực tiễn, những kiến thức có được khi tìm hiểu và xây dựng Cluster
Qua việc tìm hiểu và ứng dụng của đề tài trên thực tế thông qua tài liệu tham khảo và sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè giúp chúng em có thêm được kiến thức về hệ thống hoạt đông của hệ thống mạng.
Hiểu rõ hơn về các hệ thống mạng riêng trên cụm máy chủ, các dịch vụ cung cấp liên tục mang tính dự phòng cao. Cài đặt và config được hệ thống cluster, trong quá trình tìm hiểu và config tìm hiểu được nhiều kiến thức về hoạt động của hệ thống lưu trữ trên máy chủ và hệ thống mạng riêng.
Tuy nhiên do tài liệu tham khảo và thời gian hạn chế nên việc tìm hiểu kĩ về hệ thống này vẫn chưa đạt được nhiều kiến thức mong muốn. Trong quá trình config hệ thống còn xảy ra nhiều trục trặc và sai sót và đã cố gắng khắc phục. Các phần mềm và phần cứng còn rất nhiều giới hạn để đáp ứng cho việc triển khai hệ thống.
Trong quá trình triển khai hệ thống tuy rất rộng và cần tìm hiểu sâu nên chưa config và tìm hiểu kịp các dịch vụ khác ngoài dịch vụ đã nêu trong đề tài.
Phạm vi đề tài còn giới hạn trong hệ thống phần mềm ứng dụng cũng như trong hệ
điều hành máy nh.
Kết luận
Từ những kiến thức có được nơi học tập tại trường kết hợp các kiến thức đã tham khảo trong quá trình làm đề tài, chúng e m nhận thấy được hệ thống mạng trong thực tế và các ứng dụng dịch vụ cũng như cách thức mà cụm máy chủ hoạt động dự phòng đáp ứng nhu cầu thực tế trên lĩnh vực công nghệ thông tin.
Tuy khả năng của chúng em có giới hạn nh ưng việc ứng dụng của đề tài ra thực tế có khả năng khả thi đối với các công ty có quy mô vừa và nhỏ.Mặc dù trên thực tế công nghệ này chưa được ứng dụng rộng rãi tại việt nam. Nhưng ứng dụng của hệ thống này có khả năng phát triển mạnh trong tương lai.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các giáo viên và bạn bè đã đóng góp ý kiến để hoàn thiện đề tài hơn. Vì trong quá trình triển khai có nhiều điều kiện không thuận lợi về phần mềm cũng như phần cứng nên đề tài chưa thể triển khai hết được tất cả dịch vụ mà hệ thống có thể đáp ứng mong được đóng góp ý kiến từ các thầy cô và các bạn.