Создание кластера для услуг хостинга сети Академии Наук РБ - BASNET

19.11.2013

В сентябре-ноябре 2013 г. усилиями нашей компании Support.BY были выполнены работы по настройке DRS-кластера. Запущен в работу DRS-кластер и сетевые хранилища данных. Сконфигурирована маршрутизация с разделением доступа к виртуальным серверам по различным виртуальным локальным сетям (Virtual local area network — VLAN) в сети BASNET (см. рис.). На данном этапе ведутся работы по переносу уже имеющихся сервисов в кластер. Эти работы позволили решить ряд задач, связанных с общей доступностью хостинг-ресурсов сети BASNET, обеспечением отказоустойчивости серверов, виртуальных машин и скорости доступа к ресурсам сети.

На первом этапе были выполнены работы по созданию DRS-кластера на базе ПО ESXi, что позволило создать в рамках сети BASNET систему, объединяющую вычислительные мощности отдельных серверов в единую инфраструктуру центра обработки данных для предоставления услуг хостинга и аренды виртуальных серверов.

Что такое кластер и, в частности, DRS-кластер?

В общем случае кластер — это группа узлов/хостов, т. е. физических серверов, которые связаны между собою сетью, имеют единое управление и совместно выполняют определенные функции как один большой компьютер. Можно построить два вида кластеров, таких как HA (High-availability) кластер и DRS (Distributed Resource Scheduler) кластер.

В случае HA-кластера модель работы кластера можно описать так :
При выходе из строя одного из узлов виртуальные машины (Virtual Machine — VM), работающие на нем, запускаются на других узлах, на которых для этого зарезервированы ресурсы. При таком подходе время простоя виртуальной машины равняется времени ее загрузки на свободном узле. С учетом времени простоя такой тип кластера сложно отнести к кластерам высокой доступности.

В отличие от HA-кластера DRS-кластер позволяет балансировать нагрузку на узлах кластера. Модель его работы такова. DRS-кластер определяет, на каком физическом узле запустить виртуальную машину или на какой узел переместить (смигрировать) работающую VM, чтобы выровнять нагрузку на всех узлах. Управление кластером производится в автоматическом или полуавтоматическом режиме. При работе в полуавтоматическом режиме предлагаются рекомендации по запуску или перемещению виртуальных машин на серверах кластера. В автоматическом режиме виртуальные машины перемещаются по серверам в зависимости от текущей нагрузки. DRS-кластер строится из двух или более (минимум — 2 и до 32) серверов.

На втором этапе для обеспечения защиты данных и повышения отказоустойчивости системы предоставления услуг хостинга и аренды серверов, настроены и запущены два новых сетевых хранилища данных (СХД). Для управления СХД выбрана операционная система корпоративного класса Nexenta. Использование ОС Nexenta для управления сетевой системой хранения данных предоставляет широкие возможности по хранению и обработке данных. В качестве файловой системы используется ZFS с поддержкой автоматического распознавания и объединения дубликатов данных. К основным возможностям ОС Nexenta относятся репликация, дедупликация данных, эффективные алгоритмы сжатия, инструменты для поиска данных и быстрого проведения обновлений. Использование ОС Nexenta позволяет гарантировать целостность данных пользовательских виртуальных серверов и их надежную сохранность.

Взаимодействие серверов виртуализации (кластера) и сетевых хранилищ осуществляется по протоколу iSCSI. Одно из сетевых хранилищ является основным и обеспечивает хранение данных для всех виртуальных машин. Второе сетевое хранилище предназначено для хранения резервных копий и служебной информации. Реализована система резервного копирования по расписанию для всех серверов в кластере.

На третьем этапе была проведена настройка маршрутизации с разделением доступа к виртуальным серверам по различным виртуальным локальным сетям (см. рис.), что обеспечивает особые условия доступа к серверам (из-за требований безопасности и конфиденциальности).

На текущем этапе сотрудниками нашей компании ведутся работы по переносу уже имеющихся хостинг-сервисов в кластер.