Лекция 10: Microsoft sql Server и Microsoft Cluster Services Разновидности отказов
Главной обязанностью администратора базы данных является поддержание базы данных в рабочем состоянии в течение требуемых периодов времени, которые обычно указываются в соглашении об уровне обслуживания. В нём обычно указывается объём периодов работоспособности системы, а также показатели производительности и длительность времени восстановления в случаях отказов в работе. Применение MSCS может увеличить длительность периодов работоспособности системы и сократить длительность времени восстановления. Какова бы ни была надёжность используемого аппаратного и программного обеспечения отказы все равно иногда случаются. В сложной компьютерной системе могут случаться разнообразные типы отказов, в том числе следующие:
отказы дисковых накопителей – технология дисковых накопителей значительно усовершенствовалась, но дисковые накопители по-прежнему остаются механическими устройствами и, следовательно, подвержены износу; Дисковые накопители являются одной из наиболее типичных причин отказов;
отказы оборудования – могут происходить из-за износа и повреждения его компонент, чаще всего из-за перегрева; со временем может отказать аппаратура компьютеров даже наивысшего качества;
отказы компонент программного обеспечения – некоторые пороки программного обеспечения могут проявиться только при редком сочетании обстоятельств; система может работать многие месяцы или годы, пока некоторое сочетание условий не заставит проблему проявиться; кроме того, при добавлении приложений в стабильно работающее окружение может произойти изменение библиотеки или файла, имеющих критическую важность, что и вызовет проблемы;
внешние отказы – система может отказать из-за внешних причин, например, из-за отключения электропитания;
ошибки людей – кластеризация обычно не может защитить систему от отказов, вызванных ошибками людей, например, таких, как ошибочное удаление таблицы разделов файловой системы Windows.
Отказы будут случаться неизбежно. Вопрос в том, как следует наилучшим образом подготовиться к некоторым из них.
Обзор mscs
MSCS является встроенной службой и применяется для формирования кластера серверов, который, является группой независимых серверов, работающих совместно как единая система. Кластер служит для обеспечения готовности клиентов к обслуживанию приложений в ситуации возникновения отказа или при запланированных отключениях. Если один из серверов кластера по какой-либо причине является недоступным, то ресурсы и приложения перемещаются на другой узел кластера.
Когда речь идёт о кластеризованных системах, обычно применяется термин с высокой готовностью (high availability), а не отказоустойчивый (fault tolerant). Термин отказоустойчивый традиционно применяется по отношению к специализированным системам, обладающим исключительно высоким уровнем резервирования, устойчивостью к внешним воздействиям и способностью к восстановлению. Такие системы обычно применяют весьма специализированное программное обеспечение, обеспечивающее почти мгновенное восстановление при любых отдельных отказах оборудования или программного обеспечения. Отказоустойчивые системы стоят гораздо дороже, чем системы без отказоустойчивости. Кластеризованные системы, обеспечивающие высокую готовность, не столь дорогостоящи, как отказоустойчивые системы. Кластеризованные системы обычно конструируются из оборудования для стандартных серверов и программного обеспечения для работы кластера (это программное обеспечение имеет небольшой объём и входит в состав операционной системы). При увеличении потребности в обеспечении готовности можно достаточно просто включать дополнительные компьютеры в состав кластера. Хотя кластеризованные системы и не гарантируют непрерывной работы, но они обеспечивают весьма значительное повышение готовности для большинства критически важных приложений.
Системы, исполняющие MSCS, обеспечивают высокую готовность и имеют много других достоинств. Некоторые из достоинств применения MSCS перечислены ниже:
высокая готовность – системные ресурсы, такие как дисковые накопители и IP-адреса, автоматически передаются от отказавшего сервера к выжившему; это явление называется переход по отказу (failover); при возникновении ситуации, когда приложение на кластере отказывает, MSCS автоматически запускает его на выжившем сервере или распределяет работу отказавшего сервера по другим оставшимся узлам кластера; переход по отказу происходит быстро, поэтому для пользователей он представится как лишь мгновенная заминка в обслуживании;
возврат к исходному узлу кластера после восстановления – после того как отказавший сервер будет починен и введён в строй, MSCS автоматически перераспределяет нагрузку на кластере; это явление называется возврат к исходному узлу кластера (failback);
управляемость – при помощи программного обеспечения Cluster Administrator можно управлять всем кластером как единой системой; предоставлены возможность легко перемещать приложения на те или иные серверы в пределах кластера, перетаскивая объекты внутри Cluster Administrator; точно так же можно перемещать и данные; при помощи этого перетаскивания можно производить ручное балансирование нагрузок на серверы, можно также снять нагрузку с какого-либо сервера, подготовив тем самым его к плановому отключению и техническому обслуживанию; при помощи Cluster Administrator можно также следить из любого места в сети за состоянием кластера и каждого из его узлов, а также за любыми доступными ресурсами; пример окна Cluster Administrator показан на рис. 10.1;
рис. 10.1. Windows 2000 Cluster Administrator
масштабируемость – по мере роста требований к системе, MSCS может быть переконфигурирована для поддержки этого роста; если суммарная нагрузка станет превышать возможности кластера, можно будет добавить в кластер дополнительные узлы.