集群软件MC/ServiceGuard概述

集群软件MC/ServiceGuard概述
1.高可靠性
MC/ServiceGuard (Multi-Computer/ServiceGuard)是专门用来保护关键业务应用免遭软、硬件故障影响的软件结构。使用MC/ServiceGuard，多个节点(系统)被组织成一个企业群集，为LAN上的客户机提供高可用性的应用服务。MC/ServiceGuard监视程序监视每一个节点状态，并且对出现的故障很快做出反应，使应用程序的停顿成为最小。MC/ServiceGuard可自动对下列部件的故障作出响应：
--系统处理器
--系统内存
--局域网介质和网卡
--系统进程
--应用程序进程
因为高可靠性是设计的重要目标，这种群集不会因任何“单点故障”(Single point of failure)而停止服务。

2.平衡工作负荷
MC/ServiceGuard的应用程序包提供一种强有力的、灵活的机制用来在群集内部一个节点发生故障时，平衡各节点的工作负荷。在一个节点内的各个应用程序可移到不同的节点上，这样在群集的各个节点上分散工作负荷。例如，一个群集有4个节点，每一个节点运行三个软件包。如果某个节点发生故障，该节点上正运行的三个软件包会被分散到不同的节点上，把发生故障节点的工作负荷分配到剩下的三个好节点上，这样可使群集中其余的应用性能所受的影响降至最低。
MC/ServiceGuard可以按二种不同的恢复策略进行配置：活动一活动和活动一备用。在活动一活动配置中，每个节点至少运行一个应用软件包，并为运行在其他节点上的一个或多个应用程序提供备份服务。在活动一活动配置方式下，没有空闲的系统，这充分利用群集内每个节点的能力。
MC/ServiceGuard也允许节点按活动一备用方式配置，这样配置可在主系统发生故障时，将所有备用节点的处理能力重新分配给应用软件包。备用节点可供非关键性业务使用，一旦关键性应用程序包从主系统转达来，就立即中止原来的工作。活动－备用方式配置保证在故障恢复后，关键业务应用的响应时间不会变差。

3.保护数据完整性
在企业群集中，MC/ServiceGuard不仅使应用程序有效可靠，而且采取特别方法保护数据完整性。当应用程序包从故障节点移出时。群集中其他节点互相协调确保失效节点不会危及应用数据的完整性。每个节点都知道群集中的其他成员及分配给它们的应用软件包。如果一个节点发生故障，剩下的节点会把其从群集中隔离出来以防止其访问磁盘。这一重要功能可以防止一个节点发生故障挂起或重启动后，不会再对现在己由别的节点负责的数据进行改写（称这种情况为“Splitbrainsyndrome”）。如果没这种防护，数据完整性就会由于有多个节点同时访问一个磁盘而遭到破坏。

4.集成MC/ServiceGuard群集和网络节点管理程序
ClusterView是一个具有业界领先功能的新产品，用于本地或远程群集的集中式网络管理。与HP OpenView的网络节点管理程序(NNM)一起，ClusterView可以让网络管理人员观察MC/ServiceGuard群集的状态。利用一种“drill down”的功能，网络管理员可以观察整个群集、群集中的每个节点以及每个节点上应用程序的状态。这些能力大大加强了网络群集管理，当与其他产品如进程资源管理程序(PRM)一起使用时，能大大提高网络管理员下列方面的能力：问题预测、检测和分析；性能调整以及工作负荷平衡。
MC/ServiceGuard的原理及配置
1.MC/Services Guard的工作原理
MC/Services Guard软件由三部分组成（如图2所示）。

1)集群管理器（Cluster Manager）
集群（Cluster）由节点（Node）组成，而节点就是生产机、备份机。只有在MC/Services Guard的管理下，各个节点才能组成一个集群，其中的生产机节点称为集群协调器（Cluster Coordinator）。集群协调器接受各节点发送的心跳线消息，可知节点状态。如果某个节点状态不正常，MC/Services Guard试图形成新的cluster，新的cluster中不包含不正常的节点。新的cluster的配置信息将传给包管理器，使得应用系统不再在不正常的节点上运行。
旧的cluster失败形成新的cluster时，原来的cluster分裂成两个子群（sub-cluster）,每个子群都试图成为生产机。这时哪个子群首先获得锁盘，则该子群成为生产机，另一个子群只能成为备份机。如果存在三个节点，则不需要锁盘。
2)包管理器（Package Manager）
包是运行应用所需的后台进程和服务的总称。包管理器的作用是：
   --决定何时在何节点运行、挂起、迁移package。
   --执行用户定义的控制文本从而正确的挂起和运行package。
3）网络管理器（Network Manager）
每个节点的当前活动网卡（主网网卡）应配置其IP地址，这是静态的IP地址，由配置文件 /etc/rc.config.d/netconf文件决定。静态的IP地址不会传给另一个节点，但可以传给备份网卡，所以一定不要配置备份网卡的IP地址。
此外，对于每个package应配置其唯一的IP地址，这就是浮动地址（Floating Address）。cluster中的每个节点的浮动地址是相同的，并与主网静态IP地址处于同一网段。启动package时，该浮动地址将分配给主网网卡。主网网卡出现故障时，主网的静态IP地址和package地址都将切换到备份网卡。所以对于应用来讲，访问package时无须知道当前节点的静态IP地址或主机名。

2.MC/Services Guard配置注意事项 
1）除网络地址外，生产机和备份机的MC/Services Guard配置是完全一样的。
2）如果存在两个以上应用（如计费、营业、帐务处理等），则后台程序可以集中在生产机上运行，也可以分布在生产机、备份机上运行。分布运行可以提高小型机的利用率。多个应用可以只有一个package，也可有多个package。对应每个package，都有其相应的配置文件。
3）配置文件中的 SUBNET是指浮动地址，VOLUME_GROUP是指在磁盘阵列和锁盘上定义的卷组(分两行或多行记录)，AUTOSTART_CMCLD决定机器启动时是否自动启动MC/Services Guard，一般双机都置为1。
4）在文件/etc/hosts中指明浮动地址时，绝对不能以空格或TAB键作为一行的开始。
MC/SG的管理和维护
MC/SG系统的启停
正常使用时，任何一个节点出现故障，备份的节点可以接管该节点的工作。但上一次正常关机时，哪个节点是生产机，则下一次开机时，该节点还是生产机。如果该节点未正常启动，备份机不能自动成为生产机。
MC/Services Guard的启动、关闭应遵守操作顺序。手工操作Mc/Service Guard 的顺序如下。
1.开机（生产机）
1）装载操作系统
2）启动cluster
注意：
-- 不要同时引导两台机器。应在生产机正常后，再引导另一台机器；
--不要在cluster已运行的情况下，再执行cmruncl命令，这样有可能导致数据的不一致；
--通常的配置是：随着cluster正常启动，package也正常启动；
--当手工挂起package之后，想重启package，可手工启动package；
2.关机
1）关闭数据库管理系统
2）挂起package
3）挂起cluster
4）关闭操作系统
注意：
-- 应先关备份机。如果先关生产机，则备份机马上切换成生产机，下次引导时应首先引导该生产机。
--人为正常关闭数据库时，数据库后台进程不会自动切换到另一台机器。
MC/SG的管理和维护
MC/SG系统的切换
切换分两种：本地切换（Local Switch）和切换（Switch）
当主节点出现网卡故障（ MAC address or Hardware StateDown ）时，首先会进行本地切换，备份网卡开始工作；如果此时备份网卡也有故障，则系统会进行切换，备份节点接管系统工作。
MC系统切换发生在两种情况下：一种情况是由于系统的硬件出现故障或者应用程序故障，此时的切换是自动进行的；另一种情况是根据实际操作环境需要进行人为地切换。有两种办法来实现后一种切换。

1.方法1：使用cmhaltnode 命令来停止运行有程序包的节点。
#cmhaltnode -f nodename
这样，在停止该节点的同时，应用程序包会自动迁移到另外一个节点上。

2.方法2：使用cmhaltpkg 来启停应用程序包
用 cmhaltpkg 命令来停止需要迁移的程序包
#cmhaltpkg pkgname 
用cmrunpkg 来重新在别的节点上运行程序包
#cmrunpkg -n nodename pkgname
用 cmmodpkg 修改切换属性
#cmmodpkg -e pkgname
一般来说，建议采用方法2

MC/SG的管理和维护
MC/SG系统的几个常用命令
1.手动启动MC/Lock Manager
Start Lock Manager daemons and from a new cluster
#cmruncl [-f] [-v] [-n NN...]
[-f]Force cluster startup without warning message
[-v]Verbose output
[-n ]Specific name（s） of node（s） to

2.加入另一个节点到一运行的MC系统
Start Lock Manager daemon on node（s） and join a cluster
#cmrunnode [-v] [NN...]
[-v]Verbose output

3.监测Cluster 运行状态
view information about the current Lock Manger cluster
#cmviewcl [-v] [-n NN]... [-p PN]...[-l {package|cluster|node}]
[-v]Verbose output
[-n]View information only about the specific node_name（s）.
[-p] package_name... View information only about the specific package_name（s）.
[-l] pkg|clus|nodeDisplay only package， cluster or node specific information.

4.停止Cluster 运行
halt Lock Manager cluster daemons
#cmhaltcl [-f] [-v]
[-f]Force the cluster to shutdown even if packages are currently running.
[-v]Verbose output

5.停止某个节点
halt Lock Manager daemon on node（s） and leave the cluster
#cmhaltnode [-f] [-v] [NN...]
[-f]Force the node to halt even if there are packages running on it.
[-v]Verbose output

6.在Running Cluster 中运行某一个包
run a Lock Manager package
#cmrunpkg [-n NN] [-v] PN...
[-n]Act on a specific node.
[-v]Verbose output

7.停止一个运行中的包
halt a Lock Manager package
#cmhaltpkg [-n NN] [-v] PN...
[-n]Act on a specific node.
[-v]Verbose output

8.改变一个包的切换属性
enable or disable switching attributes for a Lock Manager package
#cmmodpkg [-v] [-n NN]... {-e|-d}PN...
[-v]Verbose output
[-n]Modify attributes on specific node（s） - else globally mod. 
-e enable
-d disable
PN - package（s） whose switching attributes are changed