Спецпроекты

На страницу обзора
Протестировали метрокластер на отечественном: результаты

Специалисты «Инфосистемы Джет» запустили и протестировали вживую метрокластер, собранный полностью на базе российских решений. Он включает в себя зарегистрированные в реестрах Минпромторга и Минцифры оборудование и ПО и уже проходит пилоты в крупном бизнесе. Рассказываем, почему для российского рынка разработка такого решения стала настоящим вызовом. 

Что это означает для рынка

Метрокластер — это технология, обеспечивающая доступность и отказоустойчивость систем заказчика, развернутых в среде виртуализации.

В каждом ЦОДе устанавливается по одной одинаковой системе хранения данных (СХД), между которыми настраивается так называемое «зеркало» — синхронная репликация данных. Когда прикладная система записывает какие-то данные на диск, они сохраняются сразу в два ЦОДа. Особенность заключается в том, что пока запись не произойдет на две половинки зеркала, она не будет считаться завершенной. Это обеспечивает консистентную и полную копию данных в случае непредвиденных ситуаций. Таким образом, при выходе из строя одного ЦОД работа продолжится в резервном ЦОДе с минимальным временем простоя и без потери данных.

Данная технология предполагает наличие трех площадок: на одной размещается арбитр, на двух других — одинаковые дисковые массивы. Механизмы арбитража такого решения отвечают за правильность переключения нагрузки между двумя СХД в случае сбоя, исключают риск потери данных и позволяют выполнять практически бесшовные аварийные переключения, что гарантирует безотказное функционирование ИТ-сервисов. Работа такого кластера автоматизирована, то есть переключение узлов в случае сбоя не требует вмешательства администратора, что обеспечивает минимально возможный «даунтайм» при переключении.

К конфигурации метрокластера привыкли все крупные компании, которые использовали западные решения. В иностранных решениях подобные конфигурации были стабильны и хорошо проработаны за годы использования. После ухода зарубежных вендоров с рынка таких решений не стало, а вопросы отказоустойчивости приходилось решать с помощью других технологий. Однако это было неудобно, поскольку конфигурация метрокластера гарантирует единообразный подход к обеспечению надежности и катастрофоустойчивости, который прозрачен для используемых прикладных сервисов.

Что дает компаниям внедрение метрокластера?

  • Единое стандартизированное решение для обеспечения надежности своих систем;
  • Возможность пережить полный отказ СХД или отключение одного из ЦОД;
  • Минимизацию времени простоя RTO вплоть до нескольких секунд;
  • Полную автоматизацию процессов — для обеспечения надежности не требуется вмешательство администратора.

Конфигурация метрокластера

Команда «Инфосистемы Джет» тестировала конфигурацию, собранную полностью на отечественных решениях, которые были произведены на заводе «Аквариуса»: две СХД «Аэродиск» AQ440, соединенные между собой оптическими каналами связи через коммутаторы 25GBE AQ-N5001. Ферма виртуализации функционировала на серверах T50 и отечественном ПО. Все испытания проводились в условиях эмуляции прикладной тестовой нагрузки на СХД со стороны СУБД PostgreSQL, запущенной в виртуальной машине. Для максимальной эмуляции реальных условий работы в схеме присутствовал дополнительный сервер, который добавлял сетевые задержки между СХД, повторяя задержки в каналах между ЦОД.

Схема конфигурации метрокластера

«Использование метрокластера предполагает хранение и защиту наиболее ценных данных компании, и продуктивные системы, работающие с ними, обычно являются высоконагруженными. В связи с этим для тестирования мы предоставили СХД в конфигурации All Flash. Хранение на флэш дисках позволяет максимально сократить задержки доступа и даже в аварийных режимах с кроссайтовым доступом обеспечить необходимый уровень обслуживания», — отметил Дмитрий Кострюков, руководитель направления продуктовой экспертизы СХД «Аквариус».

Тестирование

Для российских производителей запуск такой технологии стал настоящим вызовом. Он прошел вживую на осенней конференции IT Elements. Зал оставался переполненным в ходе всех четырех демонстраций, прошедших за два дня мероприятия.

Юрий Семенюков и Игорь Шконда проводят демонстрацию возможностей метрокластера

«Главная ценность таких мероприятий — возможность увидеть честное тестирование программного обеспечения и оборудования, доступных на российском рынке. Гости IT Elements смогли вживую наблюдать за тем, о чем не напишут вендоры в отчетах. По ходу проверок мы добавляли тесты, которые изначально даже не планировали, чтобы максимально проверить все возможные сценарии. При этом вопросы от зрителей не заканчивались. Мы стремились показать и вживую прокомментировать поведение реальной конфигурации в условиях различных сбоев. Это всегда очень наглядно демонстрирует, как работает весь комплекс целиком, а не отдельные его компоненты, как чувствует себя прикладная нагрузка, и какой будет реакция системы на сбой с точки зрения реального пользователя», — отметил Юрий Семенюков, директор центра инфраструктурных решений «Инфосистемы Джет».

Было протестировано поведение метрокластера в случае трех основных сбоев — отказа системы хранения данных, полного отключения электроэнергии в ЦОДе и разрыва сетевой связности между ЦОДами. Данные сбои проверялись в нескольких вероятных сценариях и последовательности. Для проведения испытаний были эмулированы боевые условия — расстояние между ЦОДами в 30 км.

В первом испытании была смоделирована ситуация отказа СХД со статусом primary в результате аварийного отключения электропитания. Виртуальный интерфейс (VIP) метрокластера мигрировал на другую СХД, виртуальная машина (ВМ) осталась на своем хосте, база данных (БД) сохранила активный статус, и выполнение рабочих нагрузок не прерывалось. Переключение заняло около 30 секунд, что на уровне пользователя ощущается как небольшое зависание приложения.

Во втором случае был продемонстрирован сценарий внезапного отключения электроэнергии в ЦОДе. Здесь VIP СХД метрокластера мигрирует на другую локацию в пределах кластера. Виртуализация отрабатывает отказ хоста и перезапускает ВМ СУБД на другой ноде кластера, на это время сервис прерывается. Таким образом, в результате переключения сервиса используется копия данных с резервной СХД. Весь процесс с перезапуском нагрузки после крушения занял не более трех минут.

Третий тест, посвященный сетевому разрыву, оказался самым сложным, так как он предполагал утрату сетевой связности между площадками. VIP метрокластера в данном случае мигрирует на вторую СХД, имеющую связь с сервером-арбитром (специальная ВМ либо аппаратное решение для постоянного мониторинга работоспособности СХД в кластере), а виртуализация отрабатывает изоляцию хоста и останавливает сервис на хосте в изолированном ЦОДе, и запускает ВМ на хосте во втором ЦОДе.

После того, как связность была восстановлена, виртуализация предотвратила возможную ситуацию Split-brain и выключила хост в первом ЦОДе. При этом СХД на первой площадке была исключена из конфигурации метрокластера, чтобы избежать возможную коррупцию данных.

Архив конференции IT Elements

Таким образом, в результате всех проведенных испытаний метрокластер сохранил работоспособность и обеспечивал доступ к данным, но в случае разрыва сетевой связности потребовалось вмешательство администратора для восстановления репликации. Суммарно на проверку каждого из случаев ушло не более пяти минут.

Сейчас метрокластер работает только для блочного доступа по сети (любые IP-сети). Файловый доступ NFS поддерживается пока в режиме бета-версии, но в скором времени это будет дополнительно протестировано.

По словам Игоря Шконды, начальника отдела систем хранения данных «Инфосистемы Джет», компания не внедряет у заказчиков решения, пока самостоятельно их не апробирует. Используемая методика включает проверки в части отказоустойчивости, надежности и производительности.

Что дальше

Представленный метрокластер будет особенно актуален для компаний с объектами критической информационной инфраструктуры (КИИ), которые следуют курсу на импортозамещение. Это первая российская разработка, у которой нет прямых аналогов на текущий момент. «Инфосистемы Джет» уже провела пилоты в ИТ-ландшафте заказчиков и рекомендует начать тестирование этой технологии в составе собственной ИТ-инфраструктуры и в условиях реальных нагрузок.

erid:LjN8KHrK1Рекламодатель: АО “Инфосистемы Джет”ИНН/ОГРН: 7729058675/1027700121195Сайт: https://jet.su/