Кластер высокой готовности.

Петродворцовый телекоммуникационный центр УСИТ выполняет работы по техническому обслуживанию магистральных каналов, поддержке функционирования телекоммуникационной сети ПУНК (администрирование маршрутизаторов, коммутаторов), обслуживанию и поддержке сетевых сервисов (DNS, почта и пр.). В задачи центра, также, входит техническое и системное сопровождение компьютеров сети ректората (более 100 компьютеров). Наши сотрудники обеспечивают сопровождение, развитие и предоставление ресурсов и услуг пользователям сети: хостинг, техническая поддержка оборудования подразделений СПбГУ, установленное в ПТЦ УСИТ, обеспечение систем защиты безопасности сети (антивирусное ПО, спам фильтры).

Все основные сервисы, такие как DNS, HTTP прокси, LDAP, веб-сервисы, почта, мониторинг, работали на отдельных серверах, аппаратная конфигурация многих из которых морально устарела или не являлась достаточно надёжной. Это приводило к появлению различных проблем, таких как:

невозможность или высокая сложность обновления операционной системы;
как следствие, невозможность обновления ПО, предоставляющего основной сервис, или невозможность установки программ для централизованного резервного копирования и мониторинга;
отсутствие аппаратных комплектующих, необходимых для замены выходящих из строя;
невозможность быстрого автоматического восстановления работоспособности сервиса в случае сбоя программного или аппаратного обеспечения;
сложность или неэффективность использования современных методов хранения данных (например, SAN);
сложность увеличения производительности при росте нагрузки;
значительное энергопотребление.

Ввиду вышеуказанных проблем было принято решение о переводе всех сервисов на виртуальные сервера и объединении виртуальных серверов в кластер высокой готовности.

Технология виртуализации заключается в преобразовании аппаратного обеспечения в программное. С помощью программных решений, например, VMware ESX можно преобразовать («виртуализировать») аппаратные ресурсы компьютера на базе x86, включая ЦП, ОЗУ, жесткий диск и сетевой контроллер, для создания полнофункциональной виртуальной машины, на которой можно установить отдельную ОС и выполнять приложения, как на «физическом» компьютере. Можно выделить несколько основных преимуществ от внедрения ПО для виртуализации:

С помощью виртуализации можно достичь значительно более эффективного использования ресурсов, поскольку она обеспечивает объединение стандартных ресурсов инфраструктуры в единый пул и устраняет ограничения устаревшей модели «одно приложение на сервер».
Виртуализация позволяет сократить количество серверов. В результате этого расходы на обслуживание, электропитание и охлаждение материальных ресурсов сокращаются.
Используя виртуализацию, затрачивается меньше времени на выполнение повторяющихся заданий – настройку, мониторинг и техническое обслуживание.
Благодаря надежной системе резервного копирования и миграции виртуальных сред целиком без перерывов в обслуживании сокращаются периоды планового простоя и обеспечивается быстрое восстановление системы в критических ситуациях.

На данный момент в ПТЦ введен в эксплуатацию кластер высокой готовности на базе информационно-вычислительного комплекса, в состав которого входит два сервера HP DL360R05 E5430 c резервными блоками питания, сетевая система хранения данных NetApp FAS2050 общей емкостью 19 ТБ и устройство резервного копирования – библиотека SUN SL48 w(LTO4 SCSI) с 20-ю картриджами формата LTO4. Для передачи данных используются два коммутатора Catalyst 3560-24 (10/100/1000 + 4SFP). В состав комплекса входит система контроля сетевого трафика и защиты информации на базе оборудования и ПО Cisco –межсетевой экран ASA 5510. В комплексе установлено ПО для виртуализации: VMware Infrastructure 3.5 и VirtualCenter 2.5.

Данный кластер обеспечивает высокую доступность сервисов и приложений (DNS, mail, ftp, proxy и тд.), и даже в случае сбоя или профилактических работ непрерывная работа будет обеспечиваться за счет перемещения ресурсов между узлами. Для пользователя кластер выглядит как единое целое и его неполадки могут выразиться в кратковременном снижении производительности или недоступности какого-либо ресурса на время от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от конфигурации.

Кластер характеризуется высокой надежностью, производительностью, гибким масштабированием и легкостью в управлении. Высокая надежность достигается путем дублирования всех критически важных для работы компонентов. Высокая производительность и масштабируемость – за счет распределения нагрузки между узлами (серверами) кластера. Легкость управления подразумевает собой возможность управлять как централизованно всем кластером, так и отдельными серверами, входящими в его состав.