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1 DSAS のあそこ ~ ストレージサーバ編 ~ 第 2 回 KLab 勉強会 年 6 月 22 日 KLab 株式会社 K ラボラトリーひろせまさあき

2 自己紹介 1

3 自己紹介 名前 : ひろせまさあき はてな ID:id:hirose31 KLab 株式会社 K ラボラトリーに所属 2

4 amount of curry I drank 3

5 今日のアジェンダアジェンダ ストレージサーバの作り方 要件の整理 データの保全 可用性の確保 実装方法の検討 とまらないストレージサーバ ストレージへのアクセス方法 構築 落とし穴 DRBD NFS 4

6 今日のアジェンダアジェンダ 要件の整理 データの保全 可用性の確保 実装方法の検討 とまらないストレージサーバ ストレージへのアクセス方法 構築 落とし穴 DRBD NFS 5

7 こんなストレージサーバが欲しい (1) こんなファイルを保存することを考えます サイズ そこそこでかい 数 MB~ 数十 MB 数 とてもたくさん 具体的には 画像 音 動画 着メロデータなど 6

8 こんなストレージサーバが欲しい (2) ストレージサービスの要件 データがなくならない サービスがとまらない 7

9 データがなくならない ディスク故障からデータを守る方法を考える RAID はどうか? 有益だが 万能ではない ディスクが同時に 2 台壊れるとデータ破損 (RAID1,5) バックアップはどうか? フルバックアップ 領域が大きいと時間がかかる 差分バックアップ ファイル数が多いと差分判定に時間がかかる バックアップ中は負荷がかかる 定期バックアップは時間が経つと本データと乖離する 8

10 サービスがとまらない RAID はどうか? ディスク故障 RAID コントローラが壊れたら? RAID と関係ない部分が壊れたら? 電源 メモリ バックアップはどうか? リストアに時間がかかる 復旧に時間がかかる リカバリできないかもしれない 障害時データとバックアップデータの乖離 9

11 なんかいいのないの? なんか いいほうほう ないの? 10

12 DRBD DRBD てのがあるよ!! 11

13 今日のアジェンダアジェンダ 要件の整理 データの保全 可用性の確保 実装方法の検討 とまらないストレージ ストレージへのアクセス方法 構築 落とし穴 DRBD NFS 12

14 DRBD とは? DRBD - Distributed Replicated Block Device kernel moduel + drbdadm コマンド しくみ DRBD サーバ対サーバのネットワーク越しのミラーリング RAID 1 ディスク対ディスクのローカルバス越しのミラーリング 13

15 DRBD のしくみ 14

16 DRBD の特徴 OS からはブロックデバイスにみえる 15

17 DRBD の特徴 mkfs して mount して使う 16

18 DRBD の特徴 write はプライマリに対してのみ 17

19 DRBD の特徴 write はプライマリに対してのみ read もプライマリに対してのみ 18

20 DRBD の特徴 write はプライマリに対してのみ read もプライマリに対してのみ DRBD 8.x+OCFS2 or GFS ならばプライマリ / プライマリな構成が可能 ( らしい ) 19

21 解決したい問題の再確認 データがなくならない サービスがとまらない 20

22 DRBD で解決できる問題 (1) データがなくならない リアルタイムに別サーバにミラーリング 21

23 DRBD で解決できる問題 (2) サービスがとまらない プライマリが故障した場合はセカンダリを昇格すればお k ( フェイルオーバ ) ダウンタイムを短くできる 22

24 フェイルオーバ (F/O) はどう実装するか? DRBD 自体には自動 F/O の機構がない いくつかの管理コマンドを実行する必要がある 死活監視 + 管理コマンド実行が必要 F/O 時に IP アドレスが変わらないようにしたい F/O をクライアントに意識させない 浮動する仮想 IP アドレスをプライマリに付与すればいい 23

25 死活監視とか浮動 IP アドレスとかめんどいぉ 24

26 keepalived で いいんでない? 25

27 keepalived でできるよ keepalived の 2 つの機能 1) IPVS によるロードバランスとリアルサーバの死活監視 2) VRRP によるアクティブ / バックアップ構成の冗長化 今日はこっち 26

28 VRRP って? VRRP - Virtual Router Redundancy Protocol RFC 3768 VRRP の概要 2 台以上のルータでグループを構成する 1 台のマスタルータと 1 台以上のバックアップルータ マスタルータは 浮動する仮想ルータアドレスを保持する マスタルータが停止すると バックアップルータのいずれかがマスタに昇格する VRRP の死活監視 マスタルータが定期的にマルチキャストする VRRP Advertisement Message 27

29 VRRP って? 台以上のルータでグループを構成する 28

30 VRRP って? 1 台のマスタルータとバックアップルータたち 台以上のルータでグループを構成する 29

31 VRRP って? マスタが 浮動する仮想ルータアドレスを保持する 台のマスタルータとバックアップルータたち 台以上のルータでグループを構成する 30

32 VRRP って? マスタが定期的にマルチキャストする VRRP Advertisement Message おらがマスタだすー おらがマスタだすー あいつ元気だな 31

33 VRRP って? マスタがダウンすると あれ 静かになったな 32

34 VRRP って? バックアップルータのどれかがマスタに昇格する おら マスタになるわ!

35 VRRP はルータじゃないと使えないの? ルータじゃなくても使えます!! 複数のノードでグループを構成し その中の 1 つのノードがマスタになり なにかしらのサービスを提供する VRRP を使う利点 マスタに付与される仮想 IP アドレスの管理を任せられる ネットワーク的な疎通監視を任せられる +keepalived の利点 keepalived の場合は VRRP の状態変化をフックして任意のプログラムを実行できる ここで DRBD の F/O の処理を実行すればいい 34

36 ここまでのまとめ VRRP によるフェイルオーバと死活監視 マスタの VIP keepalived keepalived /dev/drbd0 primary secondary /dev/drbd0 DRBD によるリアルタイムミラー 35

37 今日のアジェンダアジェンダ 要件の整理 データの保全 可用性の確保 実装方法の検討 とまらないストレージ ストレージへのアクセス方法 構築 落とし穴 DRBD NFS 36

38 ストレージサーバへのアクセス write NFSv3 少数のアップロードサーバ (NFS クライアント ) がストレージサーバ (NFS サーバ ) に書き込む 37

39 ストレージサーバへのアクセス write Upload writer Upload writer other server other server other server NFS mount DRBD P DRBD S 38

40 ストレージサーバへのアクセス read (1) NFSv3 でもいいけど NFS はサーバ間の結合が強いのでできれば避けたいのが本音 Web サービスの場合 read する HTTP サーバがたくさんいるのでなおさらイヤ 39

41 ストレージサーバへのアクセス read (1) Upload writer Upload writer reader reader reader NFS mount DRBD P DRBD S 40

42 ストレージサーバへのアクセス read (1) reader reader reader reader reader reader reader reader reader DRBD P DRBD P DRBD S DRBD S 41

43 ストレージサーバへのアクセス read (1) reader reader reader DRBD P reader reader もうむりぽ! д ) ノ DRBD P reader DRBD P reader reader reader DRBD S DRBD S DRBD S reader reader reader reader reader reader reader 42

44 ストレージサーバへのアクセス read (2) HTTP readならhttpでもいいんでないかと 内部のロードバランサ経由でアクセス 分散 高可用性 43

45 ストレージサーバへのアクセス read (2) Upload writer Upload writer reader reader reader LVS thttpd thttpd thttpd DRBD P NFS Client NFS Client DRBD S NFS mount 44

46 NFS のフェイルオーバ時の注意点 /var/lib/nfs 接続中の NFS クライアントの情報を保持している場所 F/O 時にこの情報が失われてしまう 昇格した NFS サーバは見知らぬ NFS クライアントからのアクセスにみえるため拒否してしまう! 解決方法 (1) DRBD で /var/lib/nfs もミラーリングしちゃう (2) mount t nfsd nfsd /proc/fs/nfs オススメ kernel 2.6 以降 45

47 今日のアジェンダアジェンダ 要件の整理 データの保全 可用性の確保 実装方法の検討 とまらないストレージ ストレージへのアクセス方法 構築 落とし穴 DRBD NFS 46

48 で 実際の構築方法の説明は 6/2x 発売の WEB+DB PRESS Vol.39 を見てください >< 47

49 それだけではなんなので 過去にハマった落とし穴情報をいくつか 48

50 今日のアジェンダアジェンダ 要件の整理 データの保全 可用性の確保 実装方法の検討 とまらないストレージ ストレージへのアクセス方法 構築 落とし穴 DRBD NFS 49

51 落とし穴 (1) DRBD と XFS ちょっと前 (kernel か ぐらい ) のお話 DRBD を XFS で使うと ある日突然サーバが何もいわずに落ちる問題が発生 再現性あり :bonnie++ で負荷をかけ続けると 3 日目ぐらいで落ちる kernel のスタックサイズを 4KB から 8KB に変更すれば OK Kernel hacking Use 4Kb for kernel stacks instead of 8Kb のチェックを外す 最近のバージョンでは直ってる情報もアリ 50

52 落とし穴 (2) drbd.conf の on-io-error on-io-error : ディスクで IO エラーが発生した場合の挙動の指定 pass_on 上位レイヤ ( ファイルシステム ) にスロー panic 当該ノードで kernel panic を起こし停止させる detach こいつがクセモノ 物理デバイスを切り離す と同時に相方サーバを kernel panic させる プライマリもセカンダリもダウン >< 51

53 落とし穴 (3) メモリ系のデバイスと DRBD tmpfs デバイスに見えないので DRBD で使えない tmpfs+loop back device フリーズする ramdisk 使えるが 1 つの ramdisk の最大サイズは 512MB ramdisk+lvm pvcreate できなかった ramdisk+md(raid0) 領域を超えるサイズのファイルを作ると OS が落ちる 現在の最新バージョンでは異なる可能性があります 52

54 今日はここまで 53

55 ご清聴 ありがとうございました ~ >< 54

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