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Pacemaker〜クラスタソフトウェア〜

Pacemakerは、主にクラスタのリソースの管理を行います。Pacemakerが動作するには、クラスタの各ノードの管理と、ノード間の通信を行うクラスタの基盤となる仕組み(クラスタ基盤ソフト)が別に必要です。

Pacemakerは、もともとLinux-HAプロジェクトが開発、管理を行っているHeartbeatというソフトウェアの一部でした。2007年に、他のクラスタソフトウェアとも協調して動作できるように、Heartbeatから切り離されたものです。元々はHeartbeatバージョン2で内包されていた機能が、バージョン3からはPacemakerとして独立しました。

Pacemakerは、クラスタ全体のリソースの管理を行い、複数のコンピュータをネットワークに連携させます。障害が発生した場合はその障害を検知し、他のノードにフェールオーバー(failover)させることができます。

図:OSSのクラスタ管理ソフト「Pacemaker」

クラスタリソースマネージャ(CRM)

Pacemakerは、クラスタリソースマネージャ(Cluster Resource Manager)と呼ばれ、クラスタシステム内のリソースを管理します。代表的なリソースには次のようなものがあります。

サービス

apacheなどのアプリケーションが有名なWWWサーバや、メールサーバのような、Linux上で稼働するサービスのことです。

仮想IPアドレス

クラスタの各ノードは、自分自身のIPアドレスを持っています。これとは別に、クラスタシステムとして、外部に見せるサービス用の仮想的な代表IPアドレスを割り当てることができます

ファイルシステム

ハードディスク上のファイルシステム領域です。

Pacemakerでは、単純な2台構成のクラスタシステムだけではなく、複数台のクラスタシステム(マルチサーバ構成)をサポートしています。例えば、図のように3台のサーバがあって、正常時は2台でサービスが起動されています。故障した場合には、1台のバックアップノードで縮退運転するようにも構成できます。

図:クラスタリソースマネージャ

リソースには、動作させる順番も関係しています。例えば、メールデータが含まれているファイルシステムのリソースを確保していなければ、メールサーバを動かすことはできないかもしれません。そのため、先にファイルシステムのリソースを確保し、次にメールサーバを起動するなど、リソースの起動順も管理する必要があります。

Pacemakerは、各リソースを稼働させるノードの優先順位や、リソースの起動順などの設定に基づいて、どのリソースをどのノード上で動作させるのかを、動的に管理します。

リソースエージェント

リソースエージェントは、Pacemakerがリソースを起動、停止する時に使うプログラムです。また、リソースが正常に稼働しているかの稼働監視も行います。リソースエージェントは、決められたマナーに従えば、自分で作成することもできます。

Pacemakerで利用できるリソースエージェントには、次の3つの種類があります。

  • LSBリソースエージェント

    Linuxディストリビューションから提供されるサービススクリプトです。一般的には、/etc/init.dに配置されているものです。start、stop、statusの3つの動作を行える必要があります。ただし、すべてのサービススクリプトが利用できる訳ではありません。
    LSBの規格通りの機能を提供するものに限られます。

  • OCFリソースエージェント

    Heartbeatなどと共に配布されるリソースエージェントで、LSBリソースエージェントの定義を拡張したものです。start、stop、monitor、meta-data、validate-all、promote、demote、notify、reload、migrate_from、migrate_to、recoverなど、様々な指示できめ細かな動作が行えるように拡張されています。

  • 従来型のHeartbeatリソースエージェント

    LSBリソースエージェントと同じ規格で動作するエージェントで、start、stop、statusの3つの動作を行える必要があります。Version 2までのHeartbeatのエージェントを引き続き利用することができます。

「構築事例/情報の一覧」

DHCPサーバ冗長化(IPv6対応)構築事例

エンドユーザ向けにIPv6のIPアドレスの払い出しをしていくため、IPv6対応のDHCPサーバ構築の依頼をされました。重要なサービスのため、冗長化したDHCPサーバとして提供しました。

RoundcubeによるWebメールサーバ(大学様向け)構築事例

学生がメールシステムを利用するために、Roundcubeを導入したいとご連絡をいただき、弊社でシステムを構築させていただきました。できるだけ停止しないようにしたいということで、HAクラスタの構成としました。既存システムとログイン情報を共有してシングルサインオンを実現したいというご要望でした。

NFSサーバ冗長化構築事例

WWW上の情報検索サービスのために、複数台のサーバでコンテンツを共有し、サービスを安定稼動させたいというご要望がありました。デージーネットのクラスタリング技術を応用し、HAクラスタ化したNFSサーバを構築しました。

LDAPサーバ冗長化構築事例

LDAPサーバをサービス無停止で提供するため、PacemakerとDRBDを利用したHAクラスタでLDAPサーバを構築しました。

KVMによるプライベートクラウド(クラスタ)構築事例

KVMを使用したプライベートクラウドを構築しました。システム停止を行なうことができないサーバを仮想化する必要があるため、HAクラスタの導入によりシステムを冗長化しました。

Apache Solrによるメール全文検索システム構築事例

デージーネットが以前に構築したインターネットサービスプロバイダのメールシステムについて、メールの検索が遅く、検索をするとシステムの負荷も高くなる状態を改善できないかと相談を受けました。デージーネットからは、IMAPサーバのdovecotに全文検索の機能を付加する提案をし、実際に導入を行ないました。

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もっと使い方が知りたい方へ
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一押しOSS情報「クラスタのOSS」

高可用性とクラスタ
高可用性とは、止まらずに動く性能ということです。HAクラスタは、この高可用性を実現するシステムです。
OSSで構築するクラスタのメリット
ここではオープンソースソフトウェアを駆使したクラスタのメリットについて紹介します。
Pacemaker
〜OSSのクラスタソフトウェア〜
Pacemakerは、クラスタシステム全体を管理するオープンソースソフトウェアです。Pacemakerが動作するには、クラスタの各ノードの管理と、ノード間の通信を行うクラスタの基盤となる仕組み(クラスタ基盤ソフト)が別に必要です。
corosync〜OSSのクラスタ管理ソフト〜
corosyncはクラスタ基盤ソフトウェアです。Pacemakerと共に使われ、通信や監視などの機能を提供します。
DRBD
〜ネットワークミラーリング用ソフト〜
DRBDは、クラスタシステムでデータ共有を行うために使われるネットワークミラーリング用のソフトウェアです。現在はオーストリアのLinbit社が開発、サポートを行っているオープンソースソフトウェアです。
クラスタシステムとデータ共有
クラスタシステムを設計する時にはデータの共有をどのように行うか。これはとても悩ましい問題です。ここではクラスタシステムで良く利用されるファイル共有方法について紹介します。
クラスタシステムのサポート
オープンソースのクラスタソフトウェアは、各種サポート付きで利用することも可能です。
Hawk〜OSSのクラスタ管理用GUI〜
Hawkでは、HAクラスタシステムの設定や管理を、ウェブインタフェースから行うことができます。そのため、コマンドラインの操作に不慣れな場合でも、HAクラスタシステムの運用・管理を簡単に行うことが可能になります。
Heartbeat〜OSSのクラスタ管理ソフト〜
HeartbeatはOSSの基盤クラスタソフトとして、もっとも代表的なソフトウェアです。Heartbeatは、クラスタノード間でのメッセージの交換、ハードウェアの制御などの機能を提供します。
クラスタ導入の注意点
クラスタシステムは、大変複雑なシステムです。ここでは、クラスタ構築を行う場合の注意点について解説します。

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