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Sun Cluster 概念指南 (適用於 Solaris 作業系統)

第 2 章 硬體服務提供者的重要概念

本章說明有關 Sun Cluster 系統配置的硬體元件的重要概念。涵蓋的主題包括以下內容︰

Sun Cluster 系統硬體和軟體元件

本資訊主要是針對硬體服務供應商。這些概念可以協助服務供應商在安裝、配置或維修叢集硬體之前，瞭解各硬體元件之間的關係。叢集系統管理員可能也會發現，這項資訊對於安裝、配置和管理叢集軟體是很有用的。

叢集是由數個硬體元件所組成，包括：

Sun Cluster 系統可以讓您將這些元件合併為多種配置。下列各節將說明這些配置。

如需範例雙節點叢集配置的圖例，請參閱「Sun Cluster 簡介 (適用於 Solaris 作業系統)」中的「Sun Cluster 硬體環境」。

叢集節點

叢集節點是一種同時執行 Solaris Operating System 和 Sun Cluster 軟體的機器。叢集節點還是叢集的目前成員 (叢集成員)，或潛在成員。

叢集節點一般連接到一個或多個多重主機裝置。未連接到多重主機裝置的節點使用叢集檔案系統來存取多重主機裝置。例如，一個可延伸的服務配置可以讓節點不需要直接連接到多重主機裝置便可處理請求。

另外，平行資料庫配置中的節點共用對所有磁碟的並行。

叢集中的所有節點會依照一般名稱，即叢集名稱 (用來存取和管理叢集)，來加以分群。

公用網路配接卡會將節點連接到公用網路，以供用戶端存取叢集。

叢集成員與叢集中的其他節點透過一個或多個實體上獨立的網路進行通訊。此組實體上獨立的網路是被視為叢集交互連接。

當另一個節點加入或離開叢集時，叢集中的每個節點都會知道。此外，叢集中的每個節點也都知道本機正在執行的資源，以及在其他叢集節點上執行的資源。

相同叢集中的節點必須有類似的處理程序、記憶體和 I/O 能力，以便啟動故障轉移，而不至於大幅降低效能。因為可能發生容錯移轉，每個節點必須有足夠的額外容量，以承擔所有的備份或次要節點的工作負荷量。

每一個節點會啟動其個別的 root (/) 檔案系統。

叢集硬體成員的軟體元件

若要作為叢集成員運作，節點必須安裝有以下軟體：

下圖提供共同運作以建立 Sun Cluster 軟體環境之軟體元件的高階觀點。

圖 2–1 Sun Cluster 軟體元件的高階關係

圖例：前面的文字內容說明該圖形。

請參閱第 4 章, 常見問題，以瞭解有關叢集成員的問題與解答。

多重主機裝置

一次可以連接至多個節點的磁碟是多重主機裝置。在 Sun Cluster 環境中，多重主機儲存體可使磁碟具有高度可用性。Sun Cluster 軟體需要雙節點叢集多重主機儲存體以建立法定數目。超過兩個節點以上的叢集不需要法定裝置。如需有關法定數目的更多資訊，請參閱法定數目和法定裝置。

多重主機裝置有下列特性。

容體管理程式為多重主機裝置的資料冗餘的鏡像配置或 RAID-5 配置做了準備。目前，Sun Cluster 支援 Solaris Volume Manager 和 VERITAS Volume Manager，作為容體管理程式，僅在基於 SPARC 的叢集中和數種硬體 RAID 平台上的 RDAC RAID-5 硬體控制器中可用。

透過磁碟鏡像與磁碟平行儲存將重主機裝置結合起來，可以防止節點故障和單個磁碟故障。

請參閱第 4 章, 常見問題，以瞭解有關多重主機儲存體的問題與解答。

多重初始端 SCSI

本節僅適用於 SCSI 儲存體，不適用於多重主機裝置的「光纖通道」儲存體。

在獨立式伺服器中，伺服器節點是以連接此伺服器至特定 SCSI 匯流排的 SCSI 主機配接卡電路，來控制 SCSI 匯流排活動。此 SCSI 主機配接卡電路即為 SCSI 初始端 (SCSI initiator)。這個電路起始此 SCSI 匯流排的所有匯流排活動。SCSI 主機配接卡的預設 SCSI 位址在 Sun 系統中是 7。

叢集配置利用多重主機裝置在多重伺服器節點之間共用儲存體。叢集儲存體由單端或差動 SCSI 裝置組成時，配置稱為多重初始端 SCSI。這個詞彙所隱含的意義，即 SCSI 匯流排上存在一個以上的 SCSI 初始端。

SCSI 規格要求 SCSI 匯流排上的每個裝置均具有唯一的 SCSI 位址。(主機配接卡也是 SCSI 匯流排上的裝置。)多重初始端環境中的預設硬體配置導致衝突，原因是所有 SCSI 主機配接卡均預設為 7。

若要解決衝突，在每個 SCSI 匯流排上，留下其中一個 SCSI 主機配接卡的 SCSI 位址為 7，並將其他的主機配接卡設定為未用的 SCSI 位址。請適當地規劃指定這些“未用的” SCSI 位址，包括目前和最後未使用的位址。將來不使用的位址範例，是安裝新磁碟到空磁碟插槽以便增加儲存體。

在大部分配置中，第二主機配接卡的可用 SCSI 位址為 6。

您可以使用下列工具中的一種來設定 scsi-initiator-id 特性，以變更這些為主機配接卡選取的 SCSI 位址︰

您可以全域式或以個別主機配接卡的方式，來設定節點的這個特性。關於為每個 SCSI 主機配接卡設定唯一 scsi-initiator-id 的說明包含在「Sun Cluster 3.0-3.1 With SCSI JBOD Storage Device Manual for Solaris OS」中。

Local Disks（本機磁碟）

本機磁碟是僅連接至單一節點的磁碟。因此，不能防止本機磁碟發生節點故障 (非高度可用)。然而，所有磁碟 (包括本機磁碟) 均包含在全域名稱空間中並且均配置為全域裝置。因此，從所有的叢集節點可以看到磁碟本身。

您可以透過將本機磁碟上的檔案系統置於全域掛載點下，以使其對其他節點可用。如果目前裝載這些整體檔案系統之其中一個檔案系統的節點故障，所有節點均會遺失該檔案系統的存取。使用容體管理程式可讓您鏡像這些磁碟，如此磁碟故障就不會導致這些檔案系統成為無法存取，但是容體管理程式無法防止節點故障。

請參閱全域裝置一節，以取得有關全域裝置的更多資訊。

可移除的媒體

叢集中支援如磁帶機和 CD-ROM 光碟機的抽換式媒體。通常，安裝、配置和服務這些裝置的方法與在非叢集環境中相同。在 Sun Cluster 中，這些裝置均配置為全域裝置，所以每個裝置均可從叢集的任何節點進行存取。請參閱「Sun Cluster 3.0-3.1 Hardware Administration Manual for Solaris OS」，以取得有關安裝和配置可移除式媒體的資訊。

請參閱全域裝置一節，以取得有關全域裝置的更多資訊。

叢集交互連接

叢集交互連接是用於在叢集節點之間傳輸叢集私有通訊與資料服務通訊的裝置實體配置。由於交互連接廣泛使用於叢集私有通訊，所以會限制效能。

只有叢集節點可以連接至叢集交互連接。Sun Cluster 安全性模型假定只有叢集節點對叢集互連具有實體存取權。

必須使用叢集互連透過至少兩個實體上獨立的備援網路或路徑連線所有節點，以避免單點故障。任何兩個節點之間可以有多個實體上獨立的網路 (二到六個)。

叢集交互連接由三個硬體元件組成：配接卡、接點與電纜。下表說明各個硬體元件。

請參閱第 4 章, 常見問題，以瞭解有關叢集互連的問題與解答。

公用網路介面

用戶端透過公用網路介面連接至叢集。每一個網路配接卡可以連接至一或多個公用網路，這要根據配接卡是否有多重硬體介面而定。您可以設定節點來包含已配置的多重公用網路介面卡，使多重卡都處於使用中狀態，並且彼此作為故障轉移的備份。如果配接卡中的一個發生故障，則將呼叫 Internet Protocol (IP) 網路多重路徑 軟體以將該發生故障的介面容錯移轉至群組中的其他配接卡。

公用網路介面的叢集不需要特別的硬體注意事項。

請參閱第 4 章, 常見問題，以瞭解有關公用網路的問題與解答。

用戶端系統

用戶端系統包括工作站或透過公用網路存取叢集的其他伺服器。用戶端程式使用在叢集中執行的伺服器端應用程式所提供的資料或其他服務。

用戶端系統不具高可用性。叢集上的資料和應用程式則具高可用性。

請參閱第 4 章, 常見問題，以瞭解有關用戶端系統的問題與解答。

主控台存取裝置

對於所有的叢集節點，您必須擁有主控台存取權。若要獲得主控台存取權，請使用以下裝置中的一種︰

來自 Sun 之受支援的終端機集線器只有一個，而是否使用此支援的 Sun 終端機集線器是可選擇的。終端機集線器允許使用 TCP/IP 網路來存取每一個節點上的 /dev/console。結果是從網路上任意位置的遠端工作站，以主控台層次來存取每一個節點。

系統服務處理器 (SSP) 為 Sun Enterprise E1000 伺服器提供主控台存取權。SSP 是一種位於配置為支援 Sun Enterprise E1000 伺服器的乙太網路上的機器。SSP 是 Sun Enterprise E1000 伺服器管理主控台。使用「Sun Enterprise E10000 網路主控台」功能，網路上的任何工作站皆可開啟主機主控台階段作業。

其他主控台存取方法包括其他終端機集訊機，從其他節點和無智型終端機的 tip(1) 串列埠存取。您可以使用 SunTM 鍵盤和監視器，或其他串列埠裝置 (如果您的硬體服務供應商支援這些裝置)。

管理主控台

您可以使用專屬的 UltraSPARC® 工作站或 Sun Fire V65x 伺服器，稱為管理主控台，以管理使用中的叢集。通常，您在管理主控台上安裝和執行管理工具軟體，如叢集控制面板 (CCP) 和適用於 Sun Management Center 產品 (僅可與基於 SPARC 的叢集一同使用) 的 Sun Cluster 模組。使用 CCP 下的 cconsole 可讓您一次連接一個以上的節點主控台。如需有關使用 CCP 的更多資訊，請參閱「Sun Cluster 系統管理指南（適用於 Solaris 作業系統）」中的第 1 章「管理 Sun Cluster 的簡介」。

管理主控台並非叢集節點。管理主控台用於對叢集節點的遠端存取，可透過公用網路，也可選擇性地透過基於網路的終端機集線器進行。如果您的叢集是由 Sun Enterprise E10000 平台組成的，則必須從管理主控台登入 SSP 並使用 netcon(1M) 指令進行連接。

一般您會配置沒有監視器的節點。然後，透過 telnet 階段作業從管理主控台存取節點的主控台。管理主控台連接至終端機集訊機，並從終端機集訊機連接至節點的串列埠。如果是 Sun Enterprise E1000 伺服器，則從系統服務處理器連接。請參閱主控台存取裝置，以取得更多資訊。

Sun Cluster 不需要專屬的管理主控台，但是使用專屬的主控台有以下優點：

請參閱第 4 章, 常見問題，以瞭解有關管理主控台的問題與解答。

SPARC: 適用於 SPARC 的 Sun Cluster 拓樸

拓撲是連接叢集節點和叢集中所使用儲存體平台的連接機制。Sun Cluster 軟體支援所有符合以下規範的拓樸。

Sun Cluster 軟體不要求您使用特定的拓樸配置叢集。透過說明下列拓撲來提供論述叢集連接機制的語彙。這些拓撲是典型的連接機制。

以下各節包含說明每一種拓撲架構的圖表。

SPARC: 適用於 SPARC 的叢集化配對拓樸

叢集化配對拓樸是兩對或多對在單一叢集管理框架下作業的節點。在此配置中，故障轉移僅發生於配對之間。然而，所有的節點均透過叢集互連進行連接，並在 Sun Cluster 軟體控制下運作。您可能會使用這種拓撲架構，在某個配對上執行平行資料庫應用程式，而在另一個配對上執行故障轉移或可延伸的應用程式。

使用叢集檔案系統，您還可以使用雙組配置。兩個以上的節點可以執行可縮放式服務或並列資料庫，即使所有節點並未直接連接至儲存應用程式的磁碟。

下圖說明叢集化配對配置。

圖 2–2 SPARC: 叢集化配對拓撲

圖例：前面的文字內容說明該圖形。

SPARC: 適用於 SPARC 的 Pair+N 拓樸

此 pair+N 拓撲中包含一對直接連接至共用儲存體的節點與附加節點集，它們使用叢集交互連接來存取共用儲存體，其本身並不具備直接連接。

下圖展示 pair+N 拓撲，其中四個節點的兩個 (節點 3 和節點 4) 使用叢集交互連接來存取儲存體。此項配置可加以擴展，以便納入其他並未具有可直接存取共用儲存體的節點。

圖 2–3 Pair+N 拓撲

圖例：前面的文字內容說明該圖形。

SPARC: 適用於 SPARC 的 N+1 (星狀) 拓樸

N+1 拓撲架構包括一些主要節點和一個次要節點。您不需要配置相同的主要節點和次要節點。主要節點主動提供應用程式服務。在等待主要節點故障時，次要節點不需要閒置。

次要節點在配置中是唯一實際連接至所有多重主機儲存體的節點。

如果主要節點上發生故障，Sun Cluster 會將資源容錯移轉至次要節點，直至切換 (自動或手動) 回到主要節點。

次要節點必須時常保有足夠的額外 CPU 容量，以便在主要節點之一故障時處理負載。

下圖說明 N+1 配置。

圖 2–4 SPARC: N+1 拓撲

圖例：前面的文字內容說明該圖形。

SPARC: 適用於 SPARC 的 N*N (可延伸的) 拓樸

N*N 拓樸使叢集中的每個共用儲存裝置都可以連接至叢集中的每個節點。此拓樸使高度可用的應用程式可以從一個節點容錯移轉至另一個節點而不會發生服務降級。如果發生容錯移轉，則新的節點可以使用本機路徑而非私有互連存取儲存裝置。

下圖說明 N*N 配置。

圖 2–5 SPARC: N*N 拓撲

圖例：前面的文字內容說明該圖形。

x86: 適用於 x86 的 Sun Cluster

拓撲是連接叢集節點和叢集中所使用儲存體平台的連接機制。Sun Cluster 支援符合下列準則的所有拓撲。

Sun Cluster 不需要您透過特定拓撲配置一個叢集。透過說明下列叢集化配對拓撲 (是由基於 x86 節點所組成的叢集之唯一拓撲)，來提供論述叢集連接機制的詞彙。此拓撲是典型的連接機制。

下面一節包含拓撲圖表範例。

x86: 適用於 x86 的叢集化配對拓撲

叢集化配對拓撲是在單一叢集管理框架下作業的兩個節點。在此配置中，故障轉移僅發生於配對之間。然而，所有的節點均透過叢集互連進行連接，並在 Sun Cluster 軟體控制下運作。您可以使用這種拓撲在配對上執行平行資料庫、故障轉移或可延伸的應用程式。

下圖說明叢集化配對配置。

圖 2–6 x86: 叢集化配對拓撲

圖例：前面的文字內容說明該圖形。