SafeKit, un logiciel de haute disponibilité facile à déployer

Comment fonctionne le cluster miroir de SafeKit ?

Etape 1. Réplication en temps réel

Le serveur 1 (PRIM) exécute l'application. Les utilisateurs sont connectés à une adresse IP virtuelle. Seules les modifications faites par l'application à l'intérieur des fichiers sont répliquées en continue à travers le réseau.

La réplication est synchrone sans perte de données en cas de panne contrairement à une réplication asynchrone.

Il vous suffit de configurer les noms des répertoires à répliquer dans SafeKit. Il n'y a pas de pré-requis sur l'organisation du disque. Les répertoires peuvent se trouver sur le disque système.

Etape 2. Basculement automatique

Lorsque le serveur 1 est défaillant, SafeKit bascule l'adresse IP virtuelle sur le serveur 2 et redémarre automatiquement l'application. L'application retrouve les fichiers répliqués à jour sur le serveur 2.

L'application poursuit son exécution sur le serveur 2 en modifiant localement ses fichiers qui ne sont plus répliqués vers le serveur 1.

Le temps de basculement est égal au temps de détection de la panne (30 secondes par défaut) et au temps de relance de l'application.

Etape 3. Réintégration après panne

A la reprise après panne du serveur 1 (réintégration du serveur 1), SafeKit resynchronise automatiquement les fichiers de ce serveur à partir de l'autre serveur.

Seuls les fichiers modifiés sur le serveur 2 pendant l'inactivité du serveur 1 sont resynchronisés.

La réintégration du serveur 1 se fait sans arrêter l'exécution de l'application sur le serveur 2.

Etape 4. Retour à la normale

Après la réintégration, les fichiers sont à nouveau en mode miroir comme à l'étape 1. Le système est en haute disponibilité avec l'application qui s'exécute sur le serveur 2 et avec réplication temps réel des modifications vers le serveur 1.

Si l'administrateur souhaite que son application s'exécute en priorité sur le serveur 1, il peut exécuter une commande de basculement, soit manuellement à un moment opportun, soit automatiquement par configuration.

Plus d'information sur une coupure de courant et un isolement du réseau dans un cluster.

Choisissez entre une redondance au niveau application ou au niveau machine virtuelle

Redondance au niveau de l'application

Dans ce type de solution, seules les données applicatives sont répliquées. Et seule l'application est redémarrée en cas de panne.

Avec cette solution, des scripts de redémarrage doivent être écrits pour redémarrer l'application.

Nous livrons des modules applicatifs pour mettre en œuvre la redondance au niveau applicatif. Ils sont préconfigurés pour des applications et des bases de données bien connues. Vous pouvez les personnaliser avec vos propres services, données à répliquer, checkers d'application. Et vous pouvez combiner les modules applicatifs pour construire des architectures avancées à plusieurs niveaux.

Cette solution est indépendante de la plate-forme et fonctionne avec des applications à l'intérieur de machines physiques, de machines virtuelles, dans le Cloud. Tout hyperviseur est supporté (VMware, Hyper-V...).

• Solution pour une nouvelle application (scripts de redémarrage à écrire) : Windows, Linux

Redondance au niveau de machine virtuelle

Dans ce type de solution, la machine virtuelle (VM) complète est répliquée (Application + OS). Et la machine virtuelle complète est redémarrée en cas de panne.

L'avantage est qu'il n'y a pas de scripts de redémarrage à écrire par application et pas d'adresse IP virtuelle à définir. Si vous ne savez pas comment fonctionne l'application, c'est la meilleure solution.

Cette solution fonctionne avec Windows/Hyper-V et Linux/KVM mais pas avec VMware. Il s'agit d'une solution active/active avec plusieurs machines virtuelles répliquées et redémarrées entre deux nœuds.

• Solution pour une nouvelle application (pas de script de redémarrage à écrire) : Windows/Hyper-V, Linux/KVM

Plus de comparaison entre la HA au niveau des VMs et la HA au niveau application

Utilisation typique avec SafeKit

Pourquoi une réplication de quelques Tera-octets ?

Temps de resynchronisation après panne (étape 3)

• Réseau 1 Gb/s ≈ 3 heures pour 1 téraoctet.
• Réseau 10 Gb/s ≈ 1 heure pour 1 téraoctet ou moins en fonction des performances d'écriture disque.

Alternative

• Pour un grand volume de données, utilisez un stockage partagé externe.
• Plus cher, plus complexe.

Pourquoi une réplication < 1 000 000 fichiers ?

• Performance du temps de resynchronisation après panne (étape 3).
• Temps pour vérifier chaque fichier entre les deux nœuds.

Alternative

• Placez les nombreux fichiers à répliquer sur un disque dur virtuel / une machine virtuelle.
• Seuls les fichiers représentant le disque dur virtuel / la machine virtuelle seront répliqués et resynchronisés dans ce cas.

Pourquoi un basculement ≤ 32 VMs répliquées ?

• Chaque VM s'exécute dans un module miroir indépendant.
• Maximum de 32 modules miroir exécutés sur le même cluster.

Alternative

• Utilisez un stockage partagé externe et une autre solution de clustering de VMs.
• Plus cher, plus complexe.

Pourquoi un réseau LAN/VLAN entre sites distants ?

• Basculement automatique de l'adresse IP virtuelle avec 2 nœuds dans le même sous-réseau.
• Bonne bande passante pour la resynchronisation (étape 3) et bonne latence pour la réplication synchrone (typiquement un aller-retour de moins de 2 ms).

Alternative

• Utilisez un équilibreur de charge pour l'adresse IP virtuelle si les 2 nœuds sont dans 2 sous-réseaux (supporté par SafeKit, notamment dans le cloud).
• Utilisez des solutions de backup avec réplication asynchrone pour un réseau à latence élevée.

Comment fonctionne le cluster ferme de SafeKit ?

Adresse IP virtuelle dans un cluster feme

Sur la figure précédente, l'application tourne sur les 3 serveurs (3 est un exemple, il peut y en avoir 2 ou plus). Les utilisateurs sont connectés à une adresse IP virtuelle.

L'adresse IP virtuelle est configurée localement sur chaque serveur de la ferme.

Le trafic du réseau à destination de l'adresse IP virtuelle est reçu par l'ensemble des serveurs. Puis ce trafic est distribué entre les serveurs grâce à un filtre réseau chargé dans le noyau du système d'exploitation de chaque serveur.

SafeKit détecte les pannes matérielles et logicielles, reconfigure les filtres réseau en cas de panne et offre des checkers et des scripts de reprise applicatifs configurables.

Partage de charge dans un filtre réseau

L'algorithme de load balancing dans le filtre réseau est basé sur l'identité des paquets client (adresse IP client, port TCP client). Suivant l'identité du paquet client en entrée, seul un filtre dans un serveur accepte le paquet ; les autres filtres dans les autres serveurs le rejettent.

Une fois un paquet accepté par le filtre sur un serveur, seuls le CPU et la mémoire de ce serveur sont utilisés par l'application qui répond à la requête du client. Les messages de retour de l'application sont envoyés directement du serveur vers le client.

Lorsqu'un serveur est défaillant, le protocole de gestion du groupe des serveurs en vie reconfigure les filtres pour redistribuer le trafic vers les serveurs disponibles.

Applications à état et sans état

Avec une application à état, il y a affinité de session. Le même client doit être connecté sur le même serveur sur plusieurs sessions TCP pour retrouver son contexte sur le serveur. Dans ce cas, la règle de load balancing SafeKit est configurée sur l'adresse IP des clients. Ainsi, le même client est toujours connecté sur le même serveur sur plusieurs sessions TCP. Et différents clients sont répartis sur les différents serveurs de la ferme.

Avec une application sans état, il n'y a pas d'affinité de session. Le même client peut être connecté sur des serveurs différents dans la ferme lors de sessions TCP successives. Dans ce cas, la règle de load balancing SafeKit est configurée sur l'identité de la session TCP du client. Cette configuration est celle qui répartit le mieux les sessions entre les serveurs mais elle requiert un service TCP sans affinité de session.

Webinaire SafeKit (Anglais)

Webinaire (pptx)

Démonstration de 5 minutes