Hochverfügbarkeitsstrategien auf Open-Source-Basis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Motivation zu dieser Arbeit

1.2 Warum Open Source Software?

1.3 Allgemeine Voraussetzungen zur Arbeit

1.4 Konventionsvereinbarung

2 Grundlagen

2.1 Verfügbarkeit

2.1.1 Definition und Kennzahlen

2.1.2 Gründe der Nichtverfügbarkeit

2.1.3 Messverfahren

2.2 RAID

2.2.1 RAID Level

2.2.2 Datenverlust im RAID

2.2.3 Hardware-RAID

2.2.4 Software-RAID

2.3 DRBD

2.3.1 Funktionsweise

2.3.2 Installation

2.4 iSCSI

2.4.1 Funktionsweise

2.4.2 iSCSI-Target

2.4.3 iSCSI-Initiator

2.5 Cluster

2.5.1 Active-Passive Cluster

2.5.2 Active-Active Cluster

2.5.3 Load-Balanced Cluster

2.5.4 High Performance Cluster

2.6 Heartbeat

2.6.1 Funktionsweise

2.6.2 Installation

2.6.3 Konfiguration

2.6.4 Fehlerszenarien

2.7 Storage

2.7.1 SAN versus NAS

2.7.2 Storage-Based Mirroring

2.7.3 Host-Based Mirroring

2.7.4 Dateisysteme

2.8 Literaturkritik

3 Hochverfügbarkeitsszenarien

3.1 Hochverfügbare Speicherlösung

3.1.1 Funktionsweise Shared Storage

3.1.2 Konfiguration

3.2 Datenbank-Cluster mit MySQL

3.2.1 Failover mit Shared Storage

3.2.2 Redundanz durch Replikation

3.2.3 Network Database Cluster

3.3 Sichere Webanwendungen

3.3.1 Linux Virtual Server

3.3.2 Apache Webserver

3.4 Zusammenfassung

4 Fazit und Ausblick

A Konfigurationsdateien

A.1 DRBD drbd.conf

A.2 iSCSI initiatorname.iscsi

A.3 iSCSI ietd.conf

A.4 Heartbeat ha.cf

A.5 Heartbeat haresources

A.6 Heartbeat authkey

A.7 Heartbeat cib.xml

A.8 Apache lb.conf

A.9 Apache Module

Zielsetzung & Themen

Diese Arbeit zielt darauf ab, Möglichkeiten zur Realisierung hochverfügbarer IT-Systeme unter Verwendung von Open-Source-Software aufzuzeigen. Dabei liegt der Fokus auf der Evaluierung kosteneffizienter Lösungen für das Speichermanagement, die Datenbankverwaltung und die Lastverteilung in einem Cluster-Umfeld.

• Einsatz von DRBD für die synchrone Datenreplikation.
• Integration von iSCSI zur Realisierung eines kostengünstigen Storage Area Network (SAN).
• Implementierung von Heartbeat-Clustern für das Failover-Management.
• Nutzung des Linux Virtual Server (LVS) und Apache zur Lastverteilung.
• Redundanzkonzepte für MySQL-Datenbanken mittels Replikation oder NDB-Cluster.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Dieses Kapitel erläutert die Motivation für das Thema Hochverfügbarkeit, die Bedeutung von Open Source Software und die allgemeinen Voraussetzungen zur Arbeit.

2 Grundlagen: Hier werden theoretische Basisbegriffe wie Verfügbarkeit, RAID, DRBD, iSCSI, Cluster-Technologien, Heartbeat und Speicherlösungen (SAN/NAS) definiert und analysiert.

3 Hochverfügbarkeitsszenarien: Dieser Abschnitt verknüpft die vorgestellten Softwarekomponenten zu konkreten Szenarien wie hochverfügbaren Speicherlösungen, MySQL-Datenbank-Clustern und sicheren Webanwendungen.

4 Fazit und Ausblick: Diese Zusammenfassung reflektiert die Ergebnisse der Arbeit und betont die Notwendigkeit von Redundanz und sorgfältiger Planung bei der Implementierung hochverfügbarer Systeme.

Schlüsselwörter

Hochverfügbarkeit, Open Source Software, DRBD, iSCSI, RAID, Cluster, Heartbeat, MySQL, Load-Balancing, Linux Virtual Server, Storage, Redundanz, Failover, Datensicherheit, IT-Infrastruktur

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Diplomarbeit befasst sich mit Strategien zur Erhöhung der Verfügbarkeit von IT-Systemen unter ausschließlicher Verwendung von Open-Source-Software-Komponenten.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Die zentralen Themen umfassen die Konzepte von RAID, Datenreplikation via DRBD, Speicherbereitstellung über iSCSI, Clustering mit Heartbeat sowie Lastverteilung mittels Apache und Linux Virtual Server.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Ziel ist es, praxistaugliche und kostengünstige Szenarien zu entwerfen, mit denen IT-Systeme gegen Hardware- und Softwareausfälle abgesichert werden können.

Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?

Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse zu theoretischen Grundlagen sowie einer praxisorientierten Implementierung und Konfiguration von Beispielszenarien zur Demonstration der Hochverfügbarkeit.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Im Hauptteil werden zunächst die theoretischen Grundlagen (RAID, DRBD, iSCSI, Cluster) erarbeitet und anschließend in Kapitel 3 in spezifische Szenarien für Storage, Datenbanken und Webanwendungen überführt.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit wird durch Begriffe wie Hochverfügbarkeit, Redundanz, Cluster, DRBD, iSCSI und Load-Balancing charakterisiert.

Warum wird im Speichermanagement die DRBD-Technologie eingesetzt?

DRBD wird eingesetzt, um Blockgeräte über IP-Netzwerke hinweg synchron zu spiegeln, was eine redundante Datenhaltung und damit Storage-Based Mirroring ermöglicht.

Wie verhindert man die "Split Brain"-Situation in einem Heartbeat-Cluster?

Um das "Split Brain"-Szenario zu verhindern, werden Maßnahmen wie redundante Kommunikationspfade, STONITH ("Shoot the other node in the head") für das Fencing oder ein Quorum-System zur Entscheidungsfindung eingesetzt.