DRBD 集群高可用

  • ​​一、什么是DRBD ？​​
  • ​​二、DRBD是如何工作的 ？​​
  • ​​三、DRBD 应用场景​​

一、什么是DRBD ？

DRBD 是由内核模块和相关脚本而构成，用以构建高可用性的集群。其实现方式是通过网络来镜像整个设备。它允许用户在远程机器上建立一个本地块设备的实时镜像。与心跳连接结合使用，也可以把它看作是一种网络RAID。

二、DRBD是如何工作的 ？

Drbd 负责接收数据，把数据写到本地磁盘，然后发送给另一个主机。另一个主机再将数据存到自己的磁盘中。目前，drbd 每次只允许对一个节点进行读写访问，这对于通常的故障切换高可用性集群来讲已经足够用了。以后的版本将支持两个节点进行读写存取。

** Drbd的工作原理图**

存储高可用 -- DRBD 集群高可用_运维


配合heartbeat工作图

存储高可用 -- DRBD 集群高可用_数据_02


drbd与现在的HA集群的关系

一个drbd系统由两个以上节点构成，与HA集群类似，也有主用节点和备用节点之分，在带有主要设备的节点上，应用程序和操作系统可以运行和访问drbd设备（/dev/nbX）。
在主节点写入的数据通过drbd设备存储到主节点的磁盘设备中，同时，这个数据也会自动发送到备用节点相应的drbd设备，最终写入备用节点的磁盘设备中，在备用节点上，drbd只是将数据从drbd设备写入到备用节点的磁盘设备中。
大部分现行高可用性集群都会使用共享存储，而Drbd也可以作为一个共享存储设备，使用drbd不需要任何硬件的投资。因为它在IP网络中运行，所以，利用drbd作为共享存储设备，要节约很多成本，因为在价格上IP网络要比专用的存储网络经济的多。

DRBD内部实现原理

存储高可用 -- DRBD 集群高可用_存储高可用_03


DRBD协议说明

  • 数据一旦写入磁盘并发送到网络中就认为完成了写入操作.
  • 收到接收确认就认为完成了写入操作.
  • 收到写入确认就认为完成了写入操作.

drbd设备的三个进程

每个drbd设备会有三个进程：

  • drbd0_worker是drbd0的主要进程，
  • drbd0_asender是primary上drbd0的数据发送进程，
  • drbd0_receiver是secondary上drbd0的数据接收进程

Drbd的工作模式和复制协议支持

单主模式：典型的高可靠性集群方案。
复主模式：需要采用cluster文件系统，如GFS和OCFS2。用于需要从两个节点并发访问数据的场合，需要特别的配置。
复制模式：3种模式：
协议A：异步复制协议。本地写成功立即返回，数据放在发送buffer中，可能丢失。
协议B：内存同步（半同步）复制协议。本地写成功并将数据发送到对方后立即返回，如果双机掉电，数据可能丢失。
协议C：同步复制协议。本地和对方服务器磁盘都写成功确认后返回成功。如果单机掉电或单机磁盘损坏，则数据不会丢失。
工作中一般用协议C。选择协议将影响流量，从而影响网络时延。

三、DRBD 应用场景

Drbd可以做什么

同步镜像重要数据
如前所述，drbd是工作在磁盘分区，逻辑卷等块设备之上的，它可以通过复制数据块把数据从本地磁盘同步到远端服务器磁盘内。
实时同步模式：
当写入数据到本地和远端所以服务器都成功后才返回成功写入。Drbd服务的协议C级别就是这种同步模式，可以防止本地和远端数据丢失和不一致。
非实时同步模式（异步同步）：
当数据写入到本地服务器成功后就返回成功写入，不管远端服务器是否写入成功。
还可能是数据写入到本地服务器和远端的BUFFER成功后，返回成功。
提示：nfs也有类似的参数和功能。

Drbd的应用场合

生产场景中会有很多基于drbd的数据同步解决方案，例如：heartbeat+drbd+nfs/mfs/gfs，heartbeat+drbd+mysql/oracle等。实际上drbd可以配合任意需要数据同步的所有服务的应用场景。