Klastre vysokej dostupnosti (HA): Čo to je?
Klaster s vysokou dostupnosťou je klaster vaicerých uzlov, nodov, serverov, ktoré spolupracujú ako jeden systém, aby sa zabezpečila nepretržitá dostupnosť, minimálne prestoje a zlýhanie.
Tieto klastre sú viaceré počítače s pripojenými databázami. Program na vyrovnávanie záťaže rozdeľuje pracovné zaťaženie medzi všetky počítače, takže žiadny uzol (počítač) sa nezaoberá príliš veľkou prevádzkou.
Ak jeden uzol v klastri HA zlyhá, pracovné zaťaženie sa okamžite prenesie na zostávajúce počítače, čím sa eliminuje riziko jediného bodu zlyhania. V zásade máte viacero záložných počítačov, aby ste zabezpečili nepretržitú dostupnosť. Vďaka tejto schopnosti sa nazývajú aj klastre prepnutia pri zlyhaní.
Vysoký výkon a spoľahlivosť
Klastre s vysokou dostupnosťou ponúkajú výkon viacerých počítačov namiesto jedného.
Nástroj na vyvažovanie záťaže distribuuje prevádzku na všetky virtuálne stroje a zaisťuje, že všetky počítače budú v danom čase optimálne fungovať. To zaisťuje lepší výkon a rýchlejší čas spracovania namiesto toho, aby sa jeden bod preťažil a potenciálne zlyhal.
Dostupnosť počas plánovaných a neplánovaných odstávok
Plánované alebo neplánované prestoje stále spôsobujú stratu príjmov a podnikania v dôsledku nedostupnosti serverov. Ak však používate klastre s vysokou dostupnosťou, nemusíte kvôli bežnej údržbe alebo odstraňovaniu problémov vypínať celé systémy.
Namiesto toho môžete vypnúť a aktualizovať časť systému, zatiaľ čo ostatné uzly pokračujú v riadení operácií. Môžete tiež vykonávať určité úlohy údržby, ako sú lokálne aktualizácie súvisiace s jedným počítačom bez toho, aby ste rušili ostatné uzly.
Znížené riziko straty údajov
Všetky uzly na serveri s vysokou dostupnosťou majú prístup k vašim údajom prostredníctvom zdieľaného úložiska alebo replikácie. Aj keď sa hardvérové špecifikácie môžu líšiť, všetky uzly majú rovnaké brány firewall, súborové systémy a operačné systémy ako Windows alebo Linux.
Keď dôjde k zlyhaniu uzla klastra, ostatné uzly v serverovom systéme môžu replikovať vaše údaje a proces, aby mohli pokračovať v práci.
To znižuje riziko straty údajov, čo je hlavný dôsledok výpadkov servera. Zálohovanie a obnova dát sú tiež jednoduchšie s HA klastrami, pretože väčšina vašich dát je uložená na viac ako jednom mieste, čím sa znižuje riziko zlyhania jedného bodu.
Pre koho je klastrovanie vysokej dostupnosti určené?
Systémy vysokej dostupnosti sú technicky vhodné pre všetky malé aj veľké podniky, prípadne domacich IT nadšencov :-) . Minimalizujú prestoje a ponúkajú nepretržitú dostupnosť – z čoho bude ťažiť každé odvetvie.
Škálovateľnosť
Ak sa chcete vyhnúť zbytočným nákladom a využívaniu zdrojov, potrebujete servery s vysokou dostupnosťou s automatickým škálovaním. Automatické škálovanie je schopnosť serverových systémov automaticky zvyšovať alebo znižovať využitie zdrojov, keď pracovné zaťaženie kolíše.
Uzly, inštancie, RAM a pamäť je možné škálovať. To zaisťuje, že budete mať vždy dostupné zdroje, keď ich potrebujete, bez toho, aby ste ich využívali pri nízkej záťaži.
Doplnky na monitorovanie servera vám môžu pomôcť sledovať výkon servera a rýchlo odhaliť chyby. Môžete tiež prepínať uzly a prenášať zaťaženie na iné servery v prípade, že si všimnete zvýšenú chybovosť alebo znížený výkon.
Redundancia
Redundancia je dostupnosť ďalších komponentov, ktoré pokračujú v manipulácii s operáciami v prípade neočakávaných problémov.
Klastre vysokej dostupnosti musia byť redundantné vo všetkých aspektoch. Každý jeden uzol by mal byť schopný vykonávať rovnaké úlohy ako ostatné uzly nezávisle.
To znamená, že potrebujete mať záložné komponenty pre hardvér, softvér, napájanie a sieťové funkcie.
Vďaka redundancii fungujú ostatné uzly servera ako zálohy pre kritické operácie a aplikácie. Tým sa rozdelí riziko, zabezpečí sa okamžité prepnutie pri zlyhaní a zvýši sa odolnosť serverov voči chybám.
Redundancia však znamená aj dodatočné náklady na udržiavanie zdrojov v pohotovostnom režime. Ak chcete udržať tieto náklady na minime, budete musieť určiť maximálne pracovné zaťaženie, ktoré musia klastre HA spracovať. To vám zase pomôže vybrať kapacitu servera, typ klastra a požadovaný počet uzlov.
Budete tiež musieť určiť hlavné problémy, na ktoré sa treba zamerať. Napríklad, mať viacero aktívnych uzlov môže byť užitočné, ak často spracovávate vysoké pracovné zaťaženie v určitých časoch dňa. Podobne možno budete potrebovať redundantnú pamäť, diskové jednotky alebo dokonca sieťové karty, aby ste vyhoveli vašim požiadavkám.
Obnova po katastrofe
Hoci klastre s vysokou dostupnosťou majú veľmi malé riziko prestojov a straty údajov, stále môžu čeliť veľkým zlyhaniam v dôsledku prírodných katastrof alebo kybernetických útokov, ktoré môžu spôsobiť vypnutie celého systému.
Strata dát môže byť spôsobená aj ľudskou chybou, výpadkom napájania alebo siete alebo poruchami hardvéru, ktoré ovplyvňujú celý systém. Aby ste tomu zabránili, výber HA klastra s robustným plánom zálohovania údajov a obnovy po havárii je nevyhnutný.
Ak vaše servery s vysokou dostupnosťou nereplikujú fyzické systémy, potrebujete aj plán odolnosti voči chybám na ochranu softvéru aj hardvéru. Táto kombinácia vám umožňuje zachovať nepretržitú dostupnosť, aj keď čelíte rozsiahlym výpadkom.
Takéto riešenie som chcel vyskúšať a vytvoril som 3 aktívne uzly pre webový server na 3 nezávislých PC a geograficky odlišných miestach.
Klaster je nastavený tak, aby sa rozdeľoval dostupnosť a rozdelil úlohy medzi 3 aktívne nody (uzly, servery)
Príklad:
Keď otestujem náhodne vždy vyberie iný uzol, podľa dostupnosti, zaťaženosti a pod.
