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OpenStack 高可用(HA)和灾备(DR)解决方案

无限云科技 829

前言:

现在各位老铁们对“oracle failover切换”大体比较注重,同学们都想要知道一些“oracle failover切换”的相关文章。那么小编同时在网络上汇集了一些关于“oracle failover切换””的相关内容,希望大家能喜欢,朋友们一起来了解一下吧!

OpenStack 高可用(HA)和灾备(DR)解决方案

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基础知识

1.1 高可用 (High Availability,简称 HA)

高可用性是指提供在本地系统单个组件故障情况下,能继续访问应用的能力,无论这个故障是业务流程、物理设施、IT软/硬件的故障。最好的可用性, 就是你的一台机器宕机了,但是使用你的服务的用户完全感觉不到。你的机器宕机了,在该机器上运行的服务肯定得做故障切换(failover),切换有两个维度的成本:RTO (Recovery Time Objective)和 RPO(Recovery Point Objective)。RTO 是服务恢复的时间,最佳的情况是 0,这意味着服务立即恢复;最坏是无穷大意味着服务永远恢复不了;RPO 是切换时向前恢复的数据的时间长度,0 意味着使用同步的数据,大于 0 意味着有数据丢失,比如 ” RPO = 1 天“ 意味着恢复时使用一天前的数据,那么一天之内的数据就丢失了。因此,恢复的最佳结果是 RTO = RPO = 0,但是这个太理想,或者要实现的话成本太高,全球估计 Visa 等少数几个公司能实现,或者几乎实现。

对 HA 来说,往往使用共享存储,这样的话,RPO =0 ;同时往往使用 Active/Active (双活集群) HA 模式来使得 RTO 几乎0,如果使用 Active/Passive 模式的 HA 的话,则需要将 RTO 减少到最小限度。HA 的计算公式是[ 1 - (宕机时间)/(宕机时间 运行时间)],我们常常用几个 9 表示可用性:

2 个9:99% = 1% * 365 = 3.65 * 24 小时/年 = 87.6 小时/年的宕机时间4 个9: 99.99% = 0.01% * 365 * 24 * 60 = 52.56 分钟/年5 个9:99.999% = 0.001% * 365 = 5.265 分钟/年的宕机时间,也就意味着每次停机时间在一到两分钟11 个 9:几乎就是几年才宕机几分钟。

1.1.1 服务的分类

HA 将服务分为两类:

有状态服务:后续对服务的请求依赖于之前对服务的请求。无状态服务:对服务的请求之间没有依赖关系,是完全独立的。

1.1.2 HA 的种类

HA 需要使用冗余的服务器组成集群来运行负载,包括应用和服务。这种冗余性也可以将 HA 分为两类:

Active/Passive HA:集群只包括两个节点简称主备。在这种配置下,系统采用主和备用机器来提供服务,系统只在主设备上提供服务。在主设备故障时,备设备上的服务被启动来替代主设备提供的服务。典型地,可以采用 CRM 软件比如 Pacemaker 来控制主备设备之间的切换,并提供一个虚机 IP 来提供服务。Active/Active HA:集群只包括两个节点时简称双活,包括多节点时成为多主(Multi-master)。在这种配置下,系统在集群内所有服务器上运行同样的负载。以数据库为例,对一个实例的更新,会被同步到所有实例上。这种配置下往往采用负载均衡软件比如 HAProxy 来提供服务的虚拟 IP。

1.1.3 云环境的 HA

云环境包括一个广泛的系统,包括硬件基础设施、IaaS层、虚机和应用。以 OpenStack 云为例:

云环境的 HA 将包括:应用的 HA、虚机的 HA、云控制服务的 HA、物理IT层(包括网络设备比如交换机和路由器,存储设备等)、基础设施(比如电力、空调和防火设施等)。

本文的重点是讨论 OpenStack 作为 IaaS 的 HA。

1.2 灾难恢复 (Disaster Recovery)

几个概念:

灾难(Disaster):是由于人为或自然的原因,造成一个数据中心内的信息系统运行严重故障或瘫痪,使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受、达到特定的时间的突发性事件,通常导致信息系统需要切换到备用场地运行。

灾难恢复(Diaster Recovery):是指当灾难破坏生产中心时在不同地点的数据中心内恢复数据、应用或者业务的能力。

容灾:是指除了生产站点以外,用户另外建立的冗余站点,当灾难发生,生产站点受到破坏时,冗余站点可以接管用户正常的业务,达到业务不间断的目的。为了达到更高的可用性,许多用户甚至建立多个冗余站点。

衡量容灾系统有两个主要指标:RPO(Recovery Point Objective)和 RTO(Recovery Time Object),其中 RPO代表 了当灾难发生时允许丢失的数据量,而 RTO 则代表了系统恢复的时间。RPO 与 RTO 越小,系统的可用性就越高,当然用户需要的投资也越大。

大体上讲,容灾可以分为3个级别:数据级别、应用级别以及业务级别。

1.3 HA 和 DR 的关系

两者相互关联,互相补充,互有交叉,同时又有显著的区别:

HA 往往指本地的高可用系统,表示在多个服务器运行一个或多种应用的情况下,应确保任意服务器出现任何故障时,其运行的应用不能中断,应用程序和系统应能迅速切换到其它服务器上运行,即本地系统集群和热备份。HA 往往是用共享存储,因此往往不会有数据丢失(RPO = 0),更多的是切换时间长度考虑即 RTO。DR 是指异地(同城或者异地)的高可用系统,表示在灾害发生时,数据、应用以及业务的恢复能力。异地灾备的数据灾备部分是使用数据复制,根据使用的不同数据复制技术(同步、异步、Strectched Cluster 等),数据往往有损失导致 RPO >0;而异地的应用切换往往需要更长的时间,这样 RT0 >0。 因此,需要结合特定的业务需求,来定制所需要的 RTO 和 RPO,以实现最优的 CTO。

也可以从别的角度上看待两者的区别:

从故障角度,HA 主要处理单组件的故障导致负载在集群内的服务器之间的切换,DR 则是应对大规模的故障导致负载在数据中心之间做切换。从网络角度,LAN 尺度的任务是 HA 的范畴,WAN 尺度的任务是 DR 的范围。从云的角度看,HA 是一个云环境内保障业务持续性的机制,DR 是多个云环境间保障业务持续性的机制。从目标角度,HA 主要是保证业务高可用,DR 是保证数据可靠的基础上的业务可用。
一个异地容灾系统,往往包括本地的 HA 集群和异地的 DR 数据中心。一个示例如下:

Master SQL Server 发生故障时,切换到 Standby SQL Server,继续提供数据库服务:

在主机房中心发生灾难时,切换到备份机房(总公司机房中心)上,恢复应用和服务:

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OpenStack HA

OpenStack 部署环境中,各节点可以分为几类:

Cloud Controller Node (云控制节点):安装各种 API 服务和内部工作组件(worker process)。同时,往往将共享的 DB 和 MQ 安装在该节点上。Neutron Controller Node (网络控制节点):安装 Neutron L3 Agent,L2 Agent,LBaas,VPNaas,FWaas,Metadata Agent 等 Neutron 组件。Storage Controller Node (存储控制节点):安装 Cinder volume 以及 Swift 组件。Compute node (计算节点):安装 Nova-compute 和 Neutron L2 Agent,在该节点上创建虚机。

要实现 OpenStack HA,一个最基本的要求是这些节点都是冗余的。根据每个节点上部署的软件特点和要求,每个节点可以采用不同的 HA 模式。但是,选择 HA 模式有个基本的原则:

能 A/A 尽量 A/A,不能的话则 A/P (RedHat 认为 A/P HA 是 No HA)有原生(内在实现的)HA方案尽量选用原生方案,没有的话则使用额外的HA 软件比如 Pacemaker 等需要考虑负载均衡方案尽可能简单,不要太复杂

OpenStack 官方认为,在满足其 HA 要求的情况下,可以实现 IaaS 的 99.99% HA,但是,这不包括单个客户机的 HA。


2.1 云控制节点 HA

云控制节点上运行的服务中,API 服务和内部工作组件都是无状态的,因此很容易就可以实现 A/A HA;这样就要求 Mysql 和 RabbitMQ 也实现 A/A HA,而它们各自都有 A/A 方案。但是,Mysql Gelera 方案要求三台服务器。如果只想用两台服务器的话,则只能实现 A/P HA,或者引入一个 Arbiter 来做 A/A HA。

2.1.1 云控制节点的 A/A HA 方案

该方案至少需要三台服务器。以 RDO 提供的案例为例,它由三台机器搭建成一个 Pacemaker A/A集群,在该集群的每个节点上运行:

API 服务:包括 *-api, neutron-server,glance-registry, nova-novncproxy,keystone,httpd 等。由 HAProxy 提供负载均衡,将请求按照一定的算法转到某个节点上的 API 服务。由 Pacemaker 提供 VIP。内部组件:包括 *-scheduler,nova-conductor,nova-cert 等。它们都是无状态的,因此可以在多个节点上部署,它们会使用 HA 的 MQ 和 DB。RabbitMQ:跨三个节点部署 RabbitMQ 集群和镜像消息队列。可以使用 HAProxy 提供负载均衡,或者将 RabbitMQ host list 配置给 OpenStack 组件(使用 rabbit_hosts 和 rabbit_ha_queues 配置项)。MariaDB:跨三个阶段部署 Gelera MariaDB 多主复制集群。由 HAProxy 提供负载均衡。HAProxy:向 API,RabbitMQ 和 MariaDB 多活服务提供负载均衡,其自身由 Pacemaker 实现 A/P HA,提供 VIP,某一时刻只由一个HAProxy提供服务。在部署中,也可以部署单独的 HAProxy 集群。Memcached:它原生支持 A/A,只需要在 OpenStack 中配置它所有节点的名称即可,比如,memcached_servers = controller1:11211,controller2:11211。当 controller1:11211 失效时,OpenStack 组件会自动使用controller2:11211。

从每个 API 服务来看:

关于共享 DB 的几个说明 :

根据该文章中的一个调查,被调查的 220 多个用户中,200 个在用 Mysql Galera,20 多个在用单 Mysql,只有一个用 PostgreSQL。以 Nova 为例,Mysql 使用 Write-intent locks 机制来保证多个连接同时访问数据库中的同一条记录时的互斥。以给新建虚机分配 IP 地址为例,该锁机制保证了一个 IP 不会分给两个用户。 使用 Mysql Galera 时,所有节点都是 Master 节点,都可以接受服务,但是这里有个问题,Mysql Galera 不会复制 Write-intent locks。两个用户可以在不同节点上获取到同一条记录,但是只有一个能够修改成功,另一个会得到一个 Deadlock 错误。对于这种情况,Nova 使用 retry_on_deadlock 机制来重试,比如@oslo_db_api.wrap_db_retry(max_retries=5, retry_on_deadlock=True)。默认都是重试 5 次。但是,这种机制效率不高。

该 HA 方案具有以下优点:

多主,零切换,方便地实现负载均衡将 API 服务和 DB, MQ 服务无缝整合在一起

由于这些优点,该方案被大量采用。具体配置请参考 OpenStack High Availability Guide。

2.1.2 云控制节点的 A/P HA方案

需要的话,可以使用 Pacemaker Corosync 搭建两节点集群实现 A/P HA 方案。由主服务器实际提供服务,在其故障时由 Pacemaker 将服务切换到被服务器。OpenStack 给其组件提供了各种Pacemaker RA。对 Mysql 和 RabbitMQ 来说,可以使用 Pacemaker Corosync DRBD 实现 A/P HA。具体配置请参考 OpenStack High Availability Guide。

该 HA 方案的问题是:

主备切换需要较长的时间只有主提供服务,在使用两个节点的情况下不能做负载均衡DRBD 脑裂会导致数据丢失的风险。A/P 模式的 Mysql 的可靠性没有 Mysql Galera 高。

因此,可以看到实际部署中,这种方案用得较少,只看到 Oracel 在使用这种方案。


2.2 Neutron HA

Neutron 包括很多的组件,比如 L3 Agent,L2 Agent,LBaas,VPNaas,FWaas,Metadata Agent 等 Neutron 组件,其中部分组件提供了原生的HA 支持。这些组件之间的联系和区别:

2.2.1 原生 HA 方案

Neutron 提供了多种原生的 HA 方案:

(1)L2 Agent HA: L2 agent 只在所在的网络或者计算节点上提供服务,因此它是不需要HA的。

(2)L3 Agent HA

L3 Agent 比较特殊,因为它是所有 openstack (core)services 中唯一一个有状态的,因此,不能使用传统的在多个节点上部署多个实例使用LB来做HA。Neutron 本身的调度器(scheduler)支持在多个网络节点上部署多个L3 Agent,但是,由 L3 Agent 管理的 Virtual Router 自身需要有HA的实现。它的HA的Neutron 原生实现包括如下几种方式:

(a)Juno 中引入的 Automatic L3 Agent Failover (当 VR 所在的 L3 Agent 失效的时候,Neutron 自动将它 failover 到其它某个 L3 Agent 上)。

该方案增加了一个配置项 allow_automatic_l3agent_failover。当它的值为 True 时,L3 plugin 去周期性地检查所有有管理 Virtual Router 的 L3 Agent 的状态。如果某 L3 Agent 死了,受它管理的 Router 会重新被 schedule 到别的 L3 Agent 上。 Neutron L3 Plugin 通过判断该 L3 Agent 是否在规定时间(agent_down_time)内有发回心跳消息来判断它是否活着。存在多种 L3 Agent 未能及时上报心跳但是 router 依然在转发网络包的可能。因此这种实现可能会存在 L3 Agent 被认为死了但是其 router namespace 依然在转发网络包和响应 ARP 请求而导致的问题。如果网络后端不阻止死掉了的 agent 使用 route 的 IP 地址,那新老 namespace 就可能存在冲突。这种冲突不会断掉 E-W 网络,因为新老 namespace 中的一个都可以承担无状态网络包的转发任务。然后,南-北网络可能会受影响,因为 NAT 只存在于一个router 上。而且,reschedule 后,浮动 IP 也会无法工作,因为它们与 router 的 外部端口的绑定关系不会被设置到新的router 上。

这种方案要求使用多个网络控制节点,每个节点上运行一个 L3 Agent。在某个 Agent 死了时,Router 会被部署到别的 Agent 上。这种方案,除了上述的问题外,切换时间过长是其主要问题。

(b)Juno 中引入的 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)方案 (由 VRRP/Keepalived 控制 VR 的 VIP 和 VMAC 的 failover)

该方案使用多余一个的网络控制节点,提供 A/P HA。其主要特点为:

(c)Juno 引入的 DVR

该方案将 NAT 和 L3 Agent 部署到虚机所在的计算节点,在网络控制节点上只部署 DHCP 和 SNAT。该方案解决了 L3 Agent 和 Metadata Agent 的 H/A 问题。目前,将 DHCP Agent 改成分布式,VPNaas 以及 FWaas 的修改工作已经在进行中。用户需要使用第三方软件提供 SNAT 的 HA 方案。

(3)DHCP Agent 的 HA

DHCP 协议自身就支持多个 DHCP 服务器,因此,只需要在多个网卡控制节点上,通过修改配置,为每个租户网络创建多个 DHCP Agent,就能实现 DHCP 的 HA 了。

(4)Metadata agent 和 proxy 的 HA

跟 metadata service 相关的组件包括:

neutron-ns-metadata-proxy:作为一个独立的进程运行在 master virtual router 的 network namespace 中。它接受由 qrouter 通过 iptables 控制转交的 instance 访问 metadata service 的 request。neutron-metadata-agent:Neutorn 的组件之一,运行在Neutorn 网络节点上,通过本地 socket 和 neutron-ns-metadata-proxy 进程通信,其配置文件是 /etc/neutron/metadata_agent.ini;它会通过 http(s) 和 Nova metadata service 通信;它通过 RPC 和 neutron-server 通信。你还可以通过配置 metadata_workers 的值来运行多个独立的进程。nova metadata api:这个和 nova api 类似,是 nova 的 API 的一部分,通常使用的端口是 8775。它接收neutron-metadata-agent 的request。

从 HA 角度来讲:

neutron-ns-metadata-proxy 的 HA 不需要单独考虑,因为它受 Virtual router 控制。neutron-metadata-agent:需要和 neutron-ns-metadata-proxy 通过soket 通信,因此,简单地,可以在所有 neutron network 节点上都运行该 agent,只有 virtual router 所在的L3 Agent 上的 neutron-metadata-agent 才起作用,别的都standby。你可以在多个网络节点上启用该服务。nova metadata api:同 nova api 一样是无状态服务,可以部署在那个阶段上,使用 HAProxy 做 A/A HA。

(注意,因为虚机在启动过程中需要访问 qrouter,这也就是说,要求虚机所在的子网必须已经添加到了一个 Virtual router 上,否则,它是无法通过 qrouter 走的,除非走 qdhcp)

或者更详细地看出完整的路径(图中红色线条,从VM开始,到 NOVA-API Metadata 结束):

(5)LBaas Agent HA

目前 Neutron LBaaS 代理服务是无法通过其自带的 HAProxy 插件 实现高可用的。实现 HAProxy 高可用常见的方案是使用 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虚拟路由冗余协议),不过 LBaaS HAProxy 插件目前还不支持该协议。因此,只能使用 Pacemaker 共享存储(放置 /var/lib/neutron/lbaas/ 目录) 的方式来部署 A/P 方式的 LBaas Agent HA,具体请参考 这篇文章 中描述的方法。

2.2.2 使用 Pacemaker 实现 A/P HA

使用 Pacemaker Corosync 搭建两节点(或者多节点) A/P 集群。在主节点上,由 Pacemaker 启动 Neutron 的各种服务。

2.2.3 小结

从上面可以看出,除了 DHCP Agent 天生就通过配置可以实现 A/A HA 以及 L3 HA 以外,其它的组件的 HA 都是 A/P 的,而且实现的技术可以是原生的,也可以使用 Pacemaker,也可以结合起来使用。比如 RDO 的方案:

2.3 存储控制节点 HA

这里只讨论 cinder-volume。

在使用非共享存储时,cinder-volume 进程受 Pacemaker 监控,在其停止的时候重启。这种方案下,存储控制节点宕机的话,上面的所有卷都会损失掉。因此,在生产环境中,必须使用下一种方案。

在使用共享存储时,考虑到目前代码中存在的资源竞争,该服务只能实现为 A/P HA 方式,也就是说在某个时刻,只有主节点上的 cinder-volume 在运行。RedHat 这个 ticket 中有具体的分析。目前,cinder-volume 还没有内在的 HA 实现,只能借助第三方软件比如 Pacemaker。A/A 的实现在 Liberty 中正在进行,请 参见 这个和 这个。


2.4 计算节点和虚机 HA

在测试环境中,我们常常将虚机创建在本地磁盘上,那么,在机器宕机的话,这些虚机将永远也回不来了。因此,在生产环境中,需要将虚机部署在 cinder-volume 或者共享的存储比如 RDB 或者 NFS 上。这样的话,在虚机损坏时,可以从共享存储上将其恢复(使用 nova evacuate 功能)。 使用 Pacemaker 部署 A/P 方案(类似 2.3 中 cinder-volume A/P HA)的话,生产环境中计算节点的数据往往远远超过 Corosync 集群中节点数目的限制。

业界有几个解决方案:

Controller 节点通过管理网 Ping 所有 Compute 节点,Controller 节点检查nova service-list,对出问题的节点 Evacuate

特征:太简单粗暴,容易引起误杀和数据损坏

Pacemaker-remote: 突破Corosync的集群规模限制,

特征:启用多个心跳网时,处理策略单一,引起用户业务不必要的中断

集中式检查分布式健康检查

OpenStack 的各提供商中,就该需求,RadHat 使用的是上述的第二种方案,具体方案在 计算节点HA 方案:

部署方式如下:

使用 Pacemaker 集群作为控制平面将计算节点做为 Partial members 加入到 Pacemaker 集群中,受其管理和监控。这时候,其数目不受 Corosync 集群内节点总数的限制。

HA 实现细节:

Pacemaker 通过 pacemaker_remote 按照顺序(neutron-ovs-agent -> ceilometer-compute -> nova-compute) 来启动计算节点上的各种服务。前面的服务启动失败,后面的服务不会被启动。Pacemaker 监控和每个计算节点上的 pacemaker_remote 的连接,来检查该节点是否处于活动状态。发现它不可以连接的话,启动恢复(recovery)过程。Pacemaker 监控每个服务的状态,如果状态失效,该服务会被重启。重启失败则触发防护行为(fencing action);当所有服务都被启动后,虚机的网络会被恢复,因此,网络只会短时间受影响。

当一个节点失效时,恢复(recovery)过程会被触发,Pacemaker 会依次:

运行 ‘nova service-disable’将该节点关机等待 nova 发现该节点失效了将该节点开机如果节点启动成功,执行 ‘nova service-enable’如果节点启动失败,则执行 ‘nova evacuate’ 把该节点上的虚机移到别的可用计算节点上。

其中:

步骤(1)和 (5)是可选的,其主要目的是防止 nova-scheduler 将新的虚机分配到该节点。

步骤(2)保证机器肯定会关机。

步骤(3)中目前 nova 需要等待一段较长的超时时间才能判断节点 down 了。Liberty 中有个 Blueprint 来添加一个 Nova API 将节点状态直接设置为 down。

其余一些前提条件:

虚机必须部署在 cinder-volume 或者共享的临时存储比如 RBD 或者 NFS 上,这样虚机 evaculation 将不会造成数据丢失。如果虚机不使用共享存储,则必须周期性地创建虚机的快照并保存到 Glance 中。在虚机损坏后,可以从 Glance 快照上恢复。但是,这可能会导致状态或者数据丢失。控制和计算节点需要安装 RHEL 7.1
计算节点需要有防护机制,比如 IPMI,硬件狗 等

小结: OpenStack 云/网络/存储 控制节点 HA 集群

(编者的一些思考:从目前来看,开源的OpenStack在高可用和灾备方面还处于一个刚刚起步的阶段,开源所带来的瓶颈也使得OpenStack的HA还需要基于文中所指出的诸多前提条件。而相比于OpenStack的开源,英方的i2Availability则全面支持物理、虚拟、云平台集群的不限应用的秒级自动/手动高可用切换,操作更为简单、彻底,实现真正的HA DR一体化方案。当然,各种技术或模式在云端的探索还在不断进行着,任何一种技术或模式都需要符合“云”的特点,同时也将受益于云。)

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OpenStack 方案提供者的 HA 方案

3.1 RDO HA

()链接为完整的 RDO HA 部署方案:

该配置最少需要五台机器:

一台(物理或者虚拟)服务器部署 nfs server,dhcp,dns

一台物理服务器来作为计算节点

三台物理服务器组成 pacemaker 集群,创建多个虚机,安装各种应用

特征:

每个集群使用三个节点,全部采用 A/A 模式,除了 cinder-volume 和 LBaas。RedHat 不认为 A/P 模式是真正的 HA。

提供使用 Pacemaker 或者 Keepalived 两套方案。将 API 和内部无状态组件按功能组分布到各个专有集群,而不是放在一个集群上。

Cinder 这里标识为 A/A HA,但是不包括 cinder-volume。

计算节点 HA 使用 2.4 部分描述的 HA 方式。

关于 MariaDB:

它是数据库管理系统 MySQL 的一个分支,主要由开源社区在维护,采用 GPL 授权许可。开发这个分支的原因之一是:甲骨文公司收购了 MySQL 后,有将 MySQL 闭源的潜在风险,因此社区采用分支的方式来避开这个风险。

MariaDB 的目的是完全兼容MySQL,包括 API 和命令行,使之能轻松成为 MySQL 的代替品。除了作为一个Mysql的“向下替代品”,MariaDB包括的一些新特性使它优于MySQL。

不由得赞一下 RDO 的文档!想起来之前去拜访一个 OpenStack 初创公司,CTO 说他们基本上是参考 RDO 做方案,看起来是很有道理的。

3.2 Mirantis OpenStack 6.0 HA 方案:A/A 方案

Mirantis 推荐在生产环境中使用带至少三个控制节点的 HA:

其中:

使用 Pacemaker 控制 Neutron Agent,实现 A/P HA

API 服务运行在多个节点上,使用 HAProxy 实现负载均衡,提供 VIP

RabbitMQ A/A

Mysql A/A

各 HA 组件之间的关系:

各组件被调用的方式:

点评:与 RDO 方案一样,该 HA 也是一个彻底的 HA 方案,消除了整个系统的 SPOF。但是,与 RDO 相比分散式控制节点相比,Mirantis 的集中式控制节点上运行的服务较多,可能会影响其性能,但是在小规模云环境中节省了硬件成本。

3.3 HP Helion 的 HA 方案:A/A方案

系统组成:(两节点 HAProxy Keepalived 集群) 第三个控制节点 (RabbitMQ Cluster Queue 镜像) (Galera Mysql)

OpenStack 客户端通过 VIP:8774 访问 nova-api

HAProxy 将请求转到 controller 0 上的 nova-api

nova-api 通过 VIP:3306 访问 Mysql DB

HAProxy 将请求转到 controller 1 上的 Mysql 实例

点评:HP 的 A/A 方案是不彻底的,甚至是有些怪异(为什么不三个控制节点做一个A/A 集群呢?),因为至少 Horizon、 Ceilomter 和 Neutron Agents 没有实现 HA,它只实现了 API,DB 和 MQ 的 HA。

3.4 TCP Cloud OpenStack HA

特征:

系统组成:

Pacemaker, Corosync, HAProxy, Galera IBM 硬件比如 Storwize V7000

使用三阶段集群 A/A 集群

提供 99.99% 的服务可靠性

没看到虚机 HA

3.5 Paypal OpenStack 生产系统 HA

特征:

使用硬件负载均衡 F5

使用商业 SDN

使用 Monit 监控和重启各服务

使用 Pacemaker

用在生成系统,优化进行中

3.6 Oracel OpenStack HA:A/P HA

CRM:Oracel Clusterware(Oracle Grid Infrastructure Release 12c Release 1 or later)

组成:两个控制节点 两个网络节点组成的集群。除了网络节点上的组件外,别的组件都部署在控制节点上。

结论:该方案比不上前面几个公司的方案,因为:

只提供两节点 A/P 方案,可靠性和 CTO 比不上三节点方案

需要使用共享存储比如 NFS 来实现 A/P HA 模式的 DB 和 MQ,容易脑裂

不使用免费的 Pacemaker,部署成本增加。

3.7 网易 OpenStack 云的 HA 方案

好不容易找到一个国内公司的方案,来源在 这里:

特征:

使用 keepalived 管理的 HAProxy

控制节点应该是 A/A HA 方案

没有看到计算节点和网络控制节点的 HA 方案,似乎没有用 neutron,而是用 nova-network

高可用 RabbitMQ 集群和主备 MySQL,以及 memcache 集群是额外部署的

3.8小结

RDO > Mirantis > HP >> Oracel

HA 是生产环境中的部署必须有的

HA 模式方面,A/A HA 方案为主流

数据库方面,Mysql Galera 为主流

MQ 方面,RabbitMQ 集群 镜像消息队列为主流

CRM 方面,Pacemaker 三节点集群是主流

负载均衡方面,HAProxy 是主流

网络方面,Neutron 新的 HA 方案包括 VRRP 和 DVR 还未成熟,尚未真正进入生产环境

存储方面,OpenStack 需要解决 cinder-volume 的 A/A 实现

计算方面,OpenStack 需要原生的虚机 HA 实现

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OpenStack DR


目前,OpenStack 上没有实现 DR。链接为 IBM 和 RedHat 联合发起的DRaas提议:

状态:

目前没有详细的方案,只有一个概要设计,还处于 Gap 识别和补齐阶段。

具体的实现主要集中在cinder 侧元数据(Juno IBM 实现了部分的 Volume Replication 功能)、业务数据同步相关,但是目前进展不乐观。

可以参考 RedHat 的更多文档,包括 Preparing for the Worst Case Scenario: A Vision for OpenStack Disaster Recovery 和 Disaster Recovery Enablement in OpenStack。

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