红帽集群套件RHCS四部曲（实战篇）

一、 安装环境介绍
 这个实例要介绍的是web+mysql集群的构建，整个RHCS集群共有四台服务器组成，分别由两台主机搭建web集群，两台主机搭建mysql集群，在这种集群构架下，任何一台web服务器故障，都有另一台web服务器进行服务接管，同时，任何一台mysql服务器故障，也有另一台mysql服务器去接管服务，保证了整个应用系统服务的不间断运行。如下图所示：

二、 安装前准备工作
 Centos是RHEL的克隆版本，并且RHCS所有功能组件都免费提供，因此下面的讲述以Centos为准。
操作系统：统一采用Centos5.3版本。为了方便安装RHCS套件，在安装操作系统时，建议选择如下这些安装包：
 桌面环境：xwindows system、GNOME desktop environment。
 开发工具：development tools、x software development、gnome software development、kde software development。
地址规划如下：

iSCSI-target的安装与使用已经在前面文章中做过介绍，不再讲述，这里假定共享的磁盘是/dev/sdb。

三、 安装Luci
 Luci是RHCS基于web的集群配置管理工具，可以从系统光盘找到对应的Luci安装包，安装如下：
[root@storgae-server ~]#rpm -ivh luci-0.12.2-12.el5.centos.1.i386.rpm
安装完成，执行luci初始化操作：
[root@storgae-server ~]#luci_admin init
Initializing the Luci server
Creating the 'admin' user
Enter password:
Confirm password:
Please wait...
 The admin password has been successfully set.
Generating SSL certificates...
Luci server has been successfully initialized
输入两次密码后，就创建了一个默认登录luci的用户admin。
最后，启动luci服务即可：
[root@storgae-server ~]# /etc/init.d/luci  start
服务成功启动后，就可以通过https://ip:8084访问luci了。
为了能让luci访问集群其它节点，还需要在/etc/hosts增加如下内容：
192.168.12.231  Mysql1
192.168.12.232  Mysql2
192.168.12.230  web1
192.168.12.240  web2
到这里为止，在storgae-server主机上的设置完成。

四、在集群节点安装RHCS软件包
 为了保证集群每个节点间可以互相通信，需要将每个节点的主机名信息加入/etc/hosts文件中，修改完成的/etc/hosts文件内容如下：
127.0.0.1       localhost
192.168.12.230  web1
192.168.12.240  web2
192.168.12.231  Mysql1
192.168.12.232  Mysql2
将此文件依次复制到集群每个节点的/etc/hosts文件中。

RHCS软件包的安装有两种方式，可以通过luci管理界面，在创建Cluster时，通过在线下载方式自动安装，也可以直接从操作系统光盘找到所需软件包进行手动安装，由于在线安装方式受网络和速度的影响，不建议采用，这里通过手动方式来安装RHCS软件包。
安装RHCS，主要安装的组件包有cman、gfs2和rgmanager，当然在安装这些软件包时可能需要其它依赖的系统包，只需按照提示进行安装即可 ，下面是一个安装清单，在集群的四个节点分别执行 ：
#install cman
rpm -ivh perl-XML-NamespaceSupport-1.09-1.2.1.noarch.rpm
rpm -ivh perl-XML-SAX-0.14-8.noarch.rpm
rpm -ivh perl-XML-LibXML-Common-0.13-8.2.2.i386.rpm
rpm -ivh perl-XML-LibXML-1.58-6.i386.rpm
rpm -ivh perl-Net-Telnet-3.03-5.noarch.rpm
rpm -ivh pexpect-2.3-3.el5.noarch.rpm
rpm -ivh openais-0.80.6-16.el5_5.2.i386.rpm
rpm -ivh cman-2.0.115-34.el5.i386.rpm
#install ricci
rpm -ivh modcluster-0.12.1-2.el5.centos.i386.rpm
rpm -ivh ricci-0.12.2-12.el5.centos.1.i386.rpm
#install gfs2
rpm -ivh   gfs2-utils-0.1.62-20.el5.i386.rpm
#install rgmanager
rpm -ivh  rgmanager-2.0.52-6.el5.centos.i386.rpm

五、在集群节点安装配置iSCSI客户端 
 安装iSCSI客户端是为了和iSCSI-target服务端进行通信，进而将共享磁盘导入到各个集群节点，这里以集群节点web1为例，介绍如何安装和配置iSCSI，剩余其它节点的安装和配置方式与web1节点完全相同 。
iSCSI客户端的安装和配置非常简单，只需如下几个步骤即可完成：
[root@web1 rhcs]# rpm -ivh iscsi-initiator-utils-6.2.0.871-0.16.el5.i386.rpm
[root@web1 rhcs]# /etc/init.d/iscsi restart
[root@web1 rhcs]# iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.168.12.246
[root@web1 rhcs]# /etc/init.d/iscsi restart
[root@web1 rhcs]# fdisk -l
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes
64 heads, 32 sectors/track, 10240 cylinders
Units = cylinders of 2048 * 512 = 1048576 bytes
Disk /dev/sdb doesn't contain a valid partition table
 通过fdisk的输出可知，/dev/sdb就是从iSCSI-target共享过来的磁盘分区。
 至此，安装工作全部结束。

六、配置RHCS高可用集群
配置RHCS，其核心就是配置/etc/cluster/cluster.conf文件，下面通过web管理界面介绍如何构造一个cluster.conf文件。
在storgae-server主机上启动luci服务，然后通过浏览器访问https://192.168.12.246:8084/，就可以打开luci登录界面，如图1所示：

图1

成功登录后，luci有三个配置选项，分别是homebase、cluster和storage，其中，cluster主要用于创建和配置集群系统，storage用于创建和管理共享存储，而homebase主要用于添加、更新、删除cluster系统和storage设置，同时也可以创建和删除luci登录用户。如图2所示：

图2

1、创建一个cluster
登录luci后，切换到cluster选项，然后点击左边的clusters选框中的“Create a new cluster”，增加一个cluster，如图3所示：

图3

在图3中，创建的cluster名称为mycluster，“Node Hostname”表示每个节点的主机名称，“Root Password”表示每个节点的root用户密码。每个节点的root密码可以相同，也可以不同。
在下面的五个选项中，“Download packages”表示在线下载并自动安装RHCS软件包，而“Use locally installed packages”表示用本地安装包进行安装，由于RHCS组件包在上面的介绍中已经手动安装完成，所以这里选择本地安装即可。剩下的三个复选框分别是启用共享存储支持（Enable Shared Storage Support）、节点加入集群时重启系统（Reboot nodes before joining cluster）和检查节点密码的一致性（Check if node passwords are identical），这些创建cluster的设置，可选可不选，这里不做任何选择。
“View SSL cert fingerprints”用于验证集群各个节点与luci通信是否正常，并检测每个节点的配置是否可以创建集群，如果检测失败，会给出相应的错误提示信息。如果验证成功，会输出成功信息。

所有选项填写完成，点击“Submit”进行提交，接下来luci开始创建cluster，如图4所示：

图4

在经过Install----Reboot----Configure----Join四个过程后，如果没有报错，“mycluster”就创建完成了，其实创建cluster的过程，就是luci将设定的集群信息写入到每个集群节点配置文件的过程。Cluster创建成功后，默认显示“mycluster”的集群全局属性列表，点击cluster-->Cluster list来查看创建的mycluster的状态，如图5所示：

图5

从图5可知，mycluster集群下有四个节点，正常状态下，节点Nodes名称和Cluster Name均显示为绿色，如果出现异常，将显示为红色。
点击Nodes下面的任意一个节点名称，可以查看此节点的运行状态，如图6所示：

图6

从图6可以看出，cman和rgmanager服务运行在每个节点上，并且这两个服务需要开机自动启动，它们是RHCS的核心守护进程，如果这两个服务在某个节点没有启动，可以通过命令行方式手工启动，命令如下：
/etc/init.d/cman start
/etc/init.d/rgmanager start
服务启动成功后，在图6中点击“Update node daemon properties”按钮，更新节点的状态。
通过上面的操作，一个简单的cluster就创建完成了，但是这个cluster目前还是不能工作的，还需要为这个cluster创建Failover Domain、Resources、Service、Shared Fence Device等，下面依次进行介绍。

2、创建Failover Domain
Failover Domain是配置集群的失败转移域，通过失败转移域可以将服务和资源的切换限制在指定的节点间，下面的操作将创建两个失败转移域，分别是webserver-failover和mysql-failover。
点击cluster，然后在Cluster list中点击“mycluster”，接着，在左下端的mycluster栏中点击Failover Domains-->Add a Failover Domain，增加一个Failover Domain，如图7所示：

图7

在图7中，各个参数的含义如下：
 Failover domain name：创建的失败转移域名称，起一个易记的名字即可。
 Prioritized：是否在Failover domain 中启用域成员优先级设置，这里选择启用。
 Restrict Failover to this domain’s member:表示是否在失败转移域成员中启用服务故障切换限制。这里选择启用。
 Do not fail back services in this domain：表示在这个域中使用故障切回功能，也就是说，主节点故障时，备用节点会自动接管主节点服务和资源，当主节点恢复正常时，集群的服务和资源会从备用节点自动切换到主节点。
然后，在Failover domain membership的Member复选框中，选择加入此域的节点，这里选择的是web1和web2节点，然后，在“priority”处将web1的优先级设置为1，web2的优先级设置为10。需要说明的是“priority”设置为1的节点，优先级是最高的，随着数值的降低，节点优先级也依次降低。
所有设置完成，点击Submit按钮，开始创建Failover domain。
按照上面的介绍，继续添加第二个失败转移域mysql-failover，在Failover domain membership的Member复选框中，选择加入此域的节点，这里选择Mysql1和Mysql2节点，然后，在“priority”处将Mysql1的优先级设置为2，Mysql2的优先级设置为8。

3、创建Resources

Resources是集群的核心，主要包含服务脚本、IP地址、文件系统等，RHCS提供的资源如图8所示：

图8

依次添加IP资源、http服务资源、Mysql管理脚本资源、ext3文件系统，如图9所示：

图9

4、创建Service

点击cluster，然后在Cluster list中点击“mycluster”，接着，在左下端的mycluster栏中点击Services-->Add a Service，在集群中添加一个服务，如图10所示：

图10

所有服务添加完成后，如果应用程序设置正确，服务将自动启动，点击cluster，然后在Cluster list中可以看到两个服务的启动状态，正常情况下，均显示为绿色。如图11所示：

图11

七、配置存储集群GFS
 在上面章节中，我们已经通过storgae-server主机将一个磁盘分区共享给了集群系统的四个节点，接下来将进行磁盘分区、格式化、创建文件系统等操作。
（1） 对磁盘进行分区
 可以在集群系统任意节点对共享磁盘分区进行磁盘的分区和格式化，这里选择在节点web1上进行，首先对共享磁盘进行分区，操作如下：
[root@web1 ~]# fdisk /dev/sdb
这里将共享磁盘分为三个有效分区，分别将/dev/sdb5用于GFS文件系统，将/dev/sdb6用于ext3文件系统，而将/dev/sdb7用于表决磁盘，关于表决磁盘，下面马上会进行讲述。
（2） 格式化磁盘
接下来，在web1节点将磁盘分区分别格式化为ext3和gfs2文件系统，操作如下：
[root@web1 ~]# mkfs.ext3 /dev/sdb6
[root@web1 ~]# mkfs.gfs2 -p lock_dlm -t mycluster:my-gfs2 -j 4 /dev/sdb5
其中：
 -p lock_dlm
 定义为DLM锁方式，如果不加此参数，当在两个系统中同时挂载此分区时就会像EXT3格式一样，两个系统的信息不能同步。
 -t mycluster:my-gfs2
 指定DLM锁所在的表名称，mycluster就是RHCS集群的名称，必须与cluster.conf文件中Cluster标签的name值相同。
 -j 4

  设定GFS2文件系统最多支持多少个节点同时挂载，这个值可以通gfs2_jadd命令在使用中动态调整。
 /dev/sdb5
 指定要格式化的分区设备标识。
所有操作完成后，重启集群所有节点，保证划分的磁盘分区能够被所有节点识别。

（3）挂载磁盘
 所有节点重新启动后，就可以挂载文件系统了，依次在集群的每个节点执行如下操作，将共享文件系统挂载到/gfs2目录下：
[root@web1 ~]#mount -t gfs2 /dev/sdb5 /gfs2 –v
/sbin/mount.gfs2: mount /dev/sdb5 /gfs2
/sbin/mount.gfs2: parse_opts: opts = "rw"
/sbin/mount.gfs2:   clear flag 1 for "rw", flags = 0
/sbin/mount.gfs2: parse_opts: flags = 0
/sbin/mount.gfs2: write "join /gfs2 gfs2 lock_dlm mycluster:my-gfs2 rw /dev/sdb5"
//sbin/mount.gfs2: mount(2) ok
/sbin/mount.gfs2: lock_dlm_mount_result: write "mount_result /gfs2 gfs2 0"
/sbin/mount.gfs2: read_proc_mounts: device = "/dev/sdb5"
/sbin/mount.gfs2: read_proc_mounts: opts = "rw,hostdata=jid=3:id=65540:first=0“
 通过“-v”参数可以输出挂载gfs2文件系统的过程，有助于理解gfs2文件系统和问题排查。
 为了能让共享文件系统开机自动挂载磁盘，将下面内容添加到每个集群节点的/etc/fstab文件中。
#GFS  MOUNT POINTS
/dev/sdb5     /gfs2            gfs2    defaults        1 1

八、配置表决磁盘
（1）使用表决磁盘的必要性
 在一个多节点的RHCS集群系统中，一个节点失败后，集群的服务和资源可以自动转移到其它节点上，但是这种转移是有条件的，例如，在一个四节点的集群中，一旦有两个节点发生故障，整个集群系统将会挂起，集群服务也随即停止，而如果配置了存储集群GFS文件系统，那么只要有一个节点发生故障，所有节点挂载的GFS文件系统将hung住。此时共享存储将无法使用，这种情况的出现，对于高可用的集群系统来说是绝对不允许的，解决这种问题就要通过表决磁盘来实现了。
（2）表决磁盘运行机制
 表决磁盘，即Quorum Disk，在RHCS里简称qdisk，是基于磁盘的Cluster仲裁服务程序，为了解决小规模集群中投票问题，RHCS引入了Quorum机制机制，Quorum表示集群法定的节点数，和Quorum对应的是Quorate，Quorate是一种状态，表示达到法定节点数。在正常状态下，Quorum的值是每个节点投票值再加上 QDisk分区的投票值之和。
 QDisk是一个小于10MB的共享磁盘分区，Qdiskd进程运行在集群的所有节点上，通过Qdiskd进程，集群节点定期评估自身的健康情况，并且把自身的状态信息写到指定的共享磁盘分区中，同时Qdiskd还可以查看其它节点的状态信息，并传递信息给其它节点。
（3）RHCS中表决磁盘的概念
 和qdisk相关的几个工具有mkdisk、Heuristics。
 mkdisk是一个集群仲裁磁盘工具集，可以用来创建一个qdisk共享磁盘也可以查看共享磁盘的状态信息。mkqdisk操作只能创建16个节点的投票空间，因此目前qdisk最多可以支持16个节点的RHCS高可用集群。
 有时候仅靠检测Qdisk分区来判断节点状态还是不够的，还可以通过应用程序来扩展对节点状态检测的精度，Heuristics就是这么一个扩充选项，它允许通过第三方应用程序来辅助定位节点状态，常用的有ping网关或路由，或者通过脚本程序等，如果试探失败，qdiskd会认为此节点失败，进而试图重启此节点，以使节点进入正常状态。
（4）创建一个表决磁盘
 在上面章节中，已经划分了多个共享磁盘分区，这里将共享磁盘分区/dev/sdb7作为qdisk分区，下面是创建一个qdisk分区：
[root@web1 ~]# mkqdisk -c /dev/sdb7 -l myqdisk
[root@web1 ~]#  mkqdisk –L    #查看表决磁盘信息

（5）配置Qdisk
 这里通过Conga的web界面来配置Qdisk，首先登录luci，然后点击cluster，在Cluster list中点击“mycluster”，然后选择“Quorum Partition”一项，如图12所示：

 
 图12

对图12中每个选项的含义解释如下：
 Interval：表示间隔多长时间执行一次检查评估，单位是秒。
 Votes：指定qdisk分区投票值是多少。
 TKO：表示允许检查失败的次数。一个节点在TKO*Interval时间内如果还连接不上qdisk分区，那么就认为此节点失败，会从集群中隔离。
 Minimum Score：指定最小投票值是多少。
 Label：Qdisk分区对应的卷标名，也就是在创建qdisk时指定的“myqdisk”，这里建议用卷标名，因为设备名有可能会在系统重启后发生变化，但卷标名称是不会发生改变的。
 Device：指定共享存储在节点中的设备名是什么。
 Path to program： 配置第三方应用程序来扩展对节点状态检测的精度，这里配置的是ping命令
 Score：设定ping命令的投票值。
 interval：设定多长时间执行ping命令一次。

（6）启动Qdisk服务
在集群每个节点执行如下命令，启动qdiskd服务：
[root@web1 ~]# /etc/init.d/qdiskd  start
qdiskd启动后，如果配置正确，qdisk磁盘将自动进入online状态：
[root@web1 ~]# clustat  -l
Cluster Status for mycluster @ Sat Aug 21 01:25:40 2010
Member Status: Quorate
 Member Name    ID   Status
 ------ ----          ---- ------
 Web            1 Online, rgmanager
 Mysql1           2 Online, rgmanager
 Mysql2           3 Online, rgmanager
 web1            4 Online, Local, rgmanager
 /dev/sdb7        0 Online, Quorum Disk
至此，Qdisk已经运行起来了。

九、配置Fence设备
配置Fence设备 是RHCS集群系统中必不可少的一个环节，通过Fence设备可以防止集群资源（例如文件系统）同时被多个节点占有，保护了共享数据的安全性和一致性节，同时也可以防止节点间脑裂的发生。
 GFS是基于集群底层架构来传递锁信息的，或者说是基于RHCS的一种集群文件系统，因此使用GFS文件系统也必须要有fence设备。
 RHCS提供的fence device有两种，一种是内部fence设备。常见的有：
  IBM服务器提供的RSAII卡
   HP服务器提供的iLO卡
   DELL服务器提供的DRAC卡
   智能平台管理接口IPMI
 常见的外部fence设备有：UPS、SAN SWITCH、NETWORK SWITCH，另外如果共享存储是通过GNBD Server实现的，那么还可以使用GNBD的fence功能。

点击cluster，然后点击“cluster list”中的“mycluster”，在左下角的mycluster栏目中选择Shared Fence Devices-->Add a Sharable Fence Device，在这里选择的Fence Device为“WTI Power Switch”，Fence的名称为“WTI-Fence”，然后依次输入IP Address和Password，如图13所示：

图13

至此，基于web界面的RHCS配置完成。

（待续）

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