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以 ServiceGuard OPS Edition 規劃 OPS 叢集 > 第 3 章. 認識ServiceGuard OPS Edition軟體元件

資料儲存設備的容體管理員

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容體管理員是一種可以讓您建立所謂「儲存群組」的磁碟儲存設備單位。儲存群組包含單一系統及高可用性叢集所使用的邏輯容體。在ServiceGuard OPS Edition叢集中,儲存群組是由套件控制命令集所啟動的。

備援儲存設備的類型

在ServiceGuard OPS Edition中,支援兩種類型的共用資料儲存設備;即鏡射的個別磁碟 (individual disk,亦稱為 JBOD (just a bunch of disks,僅是一些磁碟)),和外部的磁碟陣列(它是在硬體中配置備援儲存設備)。鏡射亦稱為RAID1,在磁碟陣列內可使用的備援則稱為RAID5。此兩種方法之間的差異如下所述:

  • 您若是使用JBOD,儲存設備的基本元素是一個個別的磁碟。該磁碟需與另一個磁碟配對,以建立鏡射 (RAID1) (ServiceGuard配置通常會在不同的儲存設備裝置上有個別的鏡射)。

  • 您若是有磁碟陣列,儲存設備的基本元素是LUN,它已透過 RAID5提供儲存設備備援。

鏡射的儲存設備範例

圖 3-20 「共用儲存設備單元內的實體磁碟」 顯示使用 HA儲存設備機架的鏡射儲存設備之圖示。範例中,節點1與節點2是以平行配置地來連接電纜,各有一條連至兩個儲存設備裝置的備援路徑。兩個節點亦各有兩個用作root檔案系統,置換等的(非共用的) 內部磁碟。每一個共用的儲存設備單元有三個磁碟。其中一組儲存設備單元的三個磁碟裝置檔案名稱分別為 c0t0d0c0t1d0及c0t2d0;另一組的則為c1t0d0、c1t1d0,及c1t2d0。

圖 3-20 共用儲存設備單元內的實體磁碟

共用儲存設備單元內的實體磁碟

圖 3-21 「鏡射的實體磁碟」顯示在鏡射的多個磁碟配置中個別磁碟組合的狀況。

圖 3-21 鏡射的實體磁碟

鏡射的實體磁碟

圖 3-22 「容體群組內配置的多個裝置」 顯示在LVM容體群組內配置的鏡射,即圖中所示的 /dev/vgpkgA/dev/vgpkgB。容體群組是由高可用性應用程式所使用的ServiceGuard套件來啟用。

圖 3-22 容體群組內配置的多個裝置

容體群組內配置的多個裝置

磁碟陣列上儲存設備的範例

圖 3-23 「組合至LUN內的實體磁碟」 顯示在磁碟陣列上配置儲存設備的圖示。實體磁碟是由一個陣列公用程式配置到會被作業系統看到的邏輯單元或 LUN內。

圖 3-23 組合至LUN內的實體磁碟

組合至LUN內的實體磁碟
附註: 通常是利用磁碟陣列廠商所提供的公用程式來完成LUN定義。由於陣列間的差異甚大,您應參閱儲存設備單元所隨附的文件。

圖 3-24 「多條至LUN的路徑」 顯示配置有提供資料備援途徑的多條路徑 (連結)之LUN。

圖 3-24 多條至LUN的路徑

多條至LUN的路徑

最後,配置的多條至容體群組的路徑,如圖 3-25 「容體群組中的多條路徑」所示。

圖 3-25 容體群組中的多條路徑

容體群組中的多條路徑

容體管理員的類型

ServiceGuard OPS Edition讓您選擇三種資料儲存設備的容體管理員:

  • HP-UX邏輯容體管理員 (LVM) 與MirrorDisk/UX (選用)

  • HP-UX的VERITAS 容體管理員 (VxVM)-基本產品與附加產品

  • HP-UX的VERITAS 叢集容體管理員(CVM)

第5章與第6章各節將解釋如何利用這些容體管理員配置叢集儲存設備。本節其他部分將說明這些可用的容體管理員之間的差異性,並提供適用於您叢集環境的建議選項。

附註: HP-UX 邏輯容體管理員於《Managing Systems and Workgroups》中有詳細說明。若需VERITAS 容體管理產品的完整說明,請參閱《《VERITAS Volume Manager for HP-UX Release Notes》》。

HP-UX 邏輯容體管理員

邏輯容體管理員 (LVM) 是HP-UX上舊有的儲存管理產品。 LVM 內含於作業系統中,所有的叢集節點都可以使用 LVM。它可以支援MirrorDisk/UX的使用,這是一種可以讓磁碟鏡射最多可達兩個鏡射 (全部三份資料副本) 的附加產品。目前,HP-UX root磁碟必須配置為LVM容體群組 (請注意,HP-UX root磁碟與 VERITAS root磁碟群組不同,使用VERITAS 容體管理員產品的所有節點中,除了配置HP-UX root磁碟之外,尚必須配置這種root磁碟群組) 。ServiceGuard 叢集鎖定磁碟也必須透過LVM 容體群組中所配置的磁碟進行配置。

HP-UX單一系統與ServiceGuard叢集將繼續支援LVM。

SLVM

ServiceGuard OPS Edition隨附於HP-UX 共用邏輯容體管理員 (Shared Logical Volume Manager,SLVM),讓您啟用LVM 容體群組,以在配置為OPS叢集的多節點上取得共用寫入權。安裝ServiceGuard OPS Edition的HP-UX系統上會持續支援SLVM。

VERITAS 容體管理員 (VxVM)

HP-UX 11i 免費提供 HP-UX 的基本VERITAS容體管理員 (Base-VXVM) 。這套管理員包含基本的容體管理員功能,包括Java-based GUI。您也可以僅透過 Base-VXVM 配置可供 ServiceGuard 使用的叢集儲存設備。但可使用的功能有限。

另一套附加產品,HP-UX 的VERITAS 容體管理員 (B9116AA) 除了提供一組基本容體管理,另外加上許多加強版容體管理功能。包括鏡射、主動/主動儲存設備的動態多重路徑 (dynamic multipathing) 及熱變位 (hot relocation) 等功能。 HP-UX 的VERITAS FastResync 選項 (B9118AA) 是另一種附加產品 (需付費)。這種產品可以減少被分開的鏡射與容體間重新同步所需花費的時間。使用此產品之前,您必須先購買 HP-UX的VERITAS 容體管理員 (B9116AA) 。

VxVM 磁碟群組不可用來進行OPS資料的共用讀/寫存取。OPS的共用讀/寫權需有SLVM容體群組或CVM磁碟群組。

VxVM 可用於符合下列條件的叢集:任何大小,最多16 個節點。需要快速的叢集啟動時間。不需啟動共用儲存群組。不需將所有節點接至所有磁碟。需使用RAID 5 或條狀鏡射 (striped mirroring)

VxVM 磁碟群組的傳播

不論叢集是否啟動,皆可透過VxVM,將磁碟群組建立於任一節點上。接下來,使用者必須跳至每個節點,並嘗試著匯入磁碟群組,使該磁碟群組生效。如此,即使VxVM比CVM需要更多步驟完成磁碟群組的傳播,但您可在任何節點上建立磁碟群組。

VxVM的套件啟動時間

透過VxVM,每個磁碟群組都可使用此磁碟群組的套件控制命令集完成匯入。叢集的啟動時間將不會受到影響,但是,因為VxVM在套件啟動時匯入磁碟群組,因此個別套件的啟動時間可能會增加。

VERITAS 叢集容體管理員 (CVM)

您可以選擇透過VERITAS叢集容體管理員 (CVM) ,而非容體管理員 (VxVM) ,來配置叢集儲存設備。如果系統裝有ServiceGuard,則Base-VXVM可提供部分基本的叢集功能,最多可支援四個節點,但是不支援軟體鏡射、動態多重路徑 (主動/主動儲存設備) ,或需要額外授權的其他各種功能。VERITAS 叢集容體管理員,CVM (B9117AA) 是一種特別為叢集使用所設計的VxVM容體管理員的加強版。當它與VERITAS容體管理員 (B9116AA) 一起安裝於叢集式環境時,CVM 的附加產品可提供大部分的VxVM加強版功能。CVM可識別叢集的存在,自ServiceGuard直接取得叢集成員關係的資訊。叢集資訊是由特殊的系統多節點套件 (即VxVM-CVM-pkg) 所提供,此套件可於叢集中的所有節點上執行。叢集必須先啟動,且必須執行此套件,以便配置VxVM 磁碟群組,如此方能與CVM一起使用。

CVM 可讓您一次啟動一個節點上的儲存設備,或者您也可以在某個節點上執行寫入 (write) 啟動,並同時於另一個節點上執行讀取 (read) 啟動 (例如,允許備份) 。CVM 提供完整的鏡射與動態多重路徑 (DMP) 供叢集使用。

CVM 可用於符合下列條件的叢集:

以進階的儲存設備管理功能,或超過兩個節點來執行Oracle Parallel Server。對於ServiceGuard OPS Edition的用戶而言,CVM的雙節點共用寫入啟動授權隨附於基本VxVM容體管理員。然而,欲使用鏡射及四個節點的功能需有其他授權。

套件故障轉移後需要快速磁碟群組啟動的應用程式。需要一次在一台以上的節點啟動的叢集。例如,當使用該容體之套件已經啟動於某節點時,欲自另一節點執行備份作業。在此情況下,使用此磁碟群組的套件會以唯寫模式啟動該磁碟群組,如果該節點正在進行備份作業時,磁碟群組會以共用讀取模式啟動。在此版本,CVM 可支援於四個以下的節點。不論該節點是否存取裝置上的資料,共用儲存設備必須連接到叢集中的所有節點。

附註: 若要在兩個以上的節點上 (例如有3或4節點OPS叢集) 啟用磁碟群組,必須有CVM 的完整授權。CVM完整授權的安裝也需安裝完整的VxVM授權。每個授權需額外購買。

CVM的叢集啟動時間

透過CVM,當VxVM-CVM-pkg控制命令集完成時,所有共用磁碟群組 (DG) 都將匯入系統中。根據DG的個數,節點的個數與其配置 (磁碟個數、容體個數等) ,可能會花費一些時間 (此套件目前的逾時值為三分鐘,但對於大型的架構而言,此值可能會增加) 。所有使用CVM DG的故障轉移套件都無法啟動,直到VxVM-CVM-pkg 啟動為止。請注意,此延遲不會影響套件的故障轉移時間,在叢集啟動時,這是一個單次的附加成本。

CVM 磁碟群組的傳播

透過CVM,可於叢集節點中的CVM主節點上建立磁碟群組。您必須執行叢集,以建立共用磁碟群組。CVM會確認每個節點可互相看見其他磁碟,且不會容許無效DG的建立。

CVM所要求的單一心跳子網路

一般而言,我們建議您將所有互連叢集節點的子網路配置為心跳網路,這可增加系統的保護,使其在不需花費額外成本的情況下,免於各種系統錯誤或故障。然而,若您要使用VERITAS叢集容體管理員 (CVM) ,則僅可配置單一的心跳子網路。當系統新增VXVM-CVM-pkg 時 (如第5章所示) ,cmcheckconf 與cmapplyconf 會檢查系統配置,確保僅配置單一的心跳 子網路。如果系統配置一個以上的心跳子網路,則cmcheckconf 與cmapplyconf將會失效。

此限制主要導因於VERITAS叢集協助程式 (vxclustd) 的設計,此協助程式將於VxVM-CVM-pkg內啟動。此協助程式僅可與以單一IP連接於單一子網路的叢集節點交換資訊。此外,VERITAS叢集協助程式的叢集節點間的通訊必須與ServiceGuard叢集協助程式 cmcld 相同。因此,cmcld 也必須僅能使用單一的心跳子網路。

僅使用單一子網路有利有弊。如果超過NODE_TIMEOUT間隔時間還沒有聽到心跳,則系統會重組該叢集。根據此叢集中斷的時程,此情況可能造成一個或所有叢集節點TOC。這是當子網路上流量很大時最常見的情況,因其阻塞心跳封包,使其無法傳輸而造成。當網路配置發生問題或網路硬體問題無法輕易解決且無法由 ServiceGuard 或 APA 偵測時,也會發生這樣的情況。在這些情況下,避免問題最常見的方法就是使用數個心跳網路。

在CVM的情況下,單一心跳網路應與備用的LANS一起進行配置,或配置為聚合埠的群組,以協助降低系統或叢集故障轉移的機率。

容體管理員之比較

下表總結目前可用的幾種容體管理員之優缺點。

表 3-5 具ServiceGuard OPS Edition之容體管理員的優缺點

產品優點缺點
邏輯容體管理員 (LVM)對HP-UX使用者而言是一套堅固且熟悉的前一代系統不需變更現有的套件在獨特的模式下,支援每個叢集最多16 個節點支援多重心跳 子網路缺乏其他容體管理員所有的彈性及功能面的擴充性
共用邏輯容體管理員 (SLVM)ServiceGuard OPS Edition中免費提供此軟體,供OPS資料磁碟的多節點啟用支援每個叢集有最多八個節點為共用讀/寫模式 (日後利用SLVM修補程式可能可以支援更多節點)支援專屬互斥的啟動方式支援數個心跳子網路缺乏其他容體管理員所有的彈性及功能面的擴充性有限的鏡射支援在線上節點配置前,必須停用叢集中所有的共用容體群組
Base-VXVMHP-UX 11i 之後的版本免費提供此軟體支援數個心跳子網路有限的功能集
VERITAS 容體管理員- B9116AA (VxVM)可自任意節點配置磁碟群組容體管理功能的加強版,包括軟體鏡射、RAID 0/1、RAID 5及主動/主動儲存設備所用的動態多重路徑叢集啟動時間較與 CVM 一起使用時快每個叢集最多可支援16個節點支援數個心跳子網路不支援多重節點啟動方式套件啟動較與CVM一起使用時慢加強版的功能必須另外支付授權費用
VERITAS 叢集容體管理員 - B9117AA (CVM)OPS及非OPS資料的容體管理功能的加強版,包括軟體鏡射和RAID 0/1套件啟動較與VxVM一起使用時快支援專屬互斥的啟動方式針對OPS應用例,支援同時在最多四個節點上共用讀/寫啟動線上節點配置期間,共用磁碟群組可維持啟動狀態磁碟群組必須配置於主節點上僅可用於最多4 個叢集節點叢集啟動可能較與VxVM一起使用時慢必須購買額外的授權不支援條狀鏡射或RAID 5僅支援單一心跳子網路

 

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