HA领域的“脑裂”



HA（High Availability）高可用是也！

“裂脑”，乃一个形象的术语，系HA系统危机情景。

引子：“裂脑”是治疗“癫痫”病的一种手术。医生们认为癫痫病发作是由于大脑“异常放电”所至。为了阻止“异常放电”波及整个大脑（左、右半脑），就用手术来割断病人左右脑的连接神经。使病人在发病时至少还有半个大脑正常、能控制行为。但施行过手术的所谓“裂脑人”在术后有一段不适应期，表现得行为分裂，仿佛体内存在着2个人，时常要发生冲突。例如，右脑想让一只手去脸上挠痒痒，左脑却不认同、以为是谁的手要“登鼻子上脸”就让另一只手去阻止，于是明明是自己的2只手，却互不相让、扭在一起扳起了手腕...传说中的左右手互博就这样诞生了！！

原文：

What does "split-brain" mean?

"Split brain" is a condition whereby two or more computers or groups of computers lose contact with one another but still act as if the cluster were intact. This is like having two governments trying to rule the same country. If multiple computers are allowed to write to the same file system without knowledge of what the other nodes are doing, it will quickly lead to data corruption and other serious problems.

Split-brain is prevented by enforcing quorum rules (which say that no group of nodes may operate unless they are in contact with a majority of all nodes) and fencing (which makes sure nodes outside of the quorum are prevented from interfering with the cluster).

    在高可用（HA）系统中，当联系2个节点的“心跳线”断开时，本来为一整体、动作协调的HA系统，就分裂成为2个独立的个体。由于相互失去了联系，都以为是对方出了故障。两个节点上的HA软件像“裂脑人”一样，争抢“共享资源”、争起“应用服务”，就会发生严重后果——或者共享资源被瓜分、2边“服务”都起不来了；或者2边“服务”都起来了，但同时读写“共享存储”，导致数据损坏（常见如数据库轮询着的联机日志出错）。

对付HA系统“裂脑”的对策，目前达成共识的的大概有以下几条：
1）添加冗余的心跳线，例如：双线条线（心跳线也HA），尽量减少“裂脑”发生几率；
2）启用磁盘锁。正在服务一方锁住共享磁盘，“裂脑”发生时，让对方完全“抢不走”共享磁盘资源。但使用锁磁盘也会有一个不小的问题，如果占用共享盘的一方不主动“解锁”，另一方就永远得不到共享磁盘。现实中假如服务节点突然死机或崩溃，就不可能执行解锁命令。后备节点也就接管不了共享资源和应用服务。于是有人在HA中设计了“智能”锁。即：正在服务的一方只在发现心跳线全部断开（察觉不到对端）时才启用磁盘锁。平时就不上锁了。
3）设置仲裁机制。例如设置参考IP（如网关IP），当心跳线完全断开时，2个节点都各自ping一下参考IP，不通则表明断点就出在本端。不仅“心跳”、还兼对外“服务”的本端网络链路断了，即使启动（或继续）应用服务也没有用了，那就主动放弃竞争，让能够ping通参考IP的一端去起服务。更保险一些，ping不通参考IP的一方干脆就自我重启，以彻底释放有可能还占用着的那些共享资源。