Cluster Ativo/Passivo com PostgreSQL 9.3, Red Hat 6, pcs, Pacemaker, Corosync e DRBD

Introdução

Para a execução deste tutorial foram criadas duas máquinas virtuais com as configurações abaixo.
  • Processador: 1 vCPU com clock acima de 2.0 GHz.
  • Memória: 1 GB.
  • HD1: 50 GB (com duas partições: / de 42 GB e swap de 8 GB).
  • HD2: 20 GB (mas este não foi configurado durante a instalação do S.O).
  • 2 placas de rede.
  • S.O: Red Hat 6.8 64 bits com idioma em Inglês-US (UTF-8).

Cada VM possui duas placas de rede, mas apenas uma das placas de rede de cada VM foi configurada com IP fixo (também pode ser usado IPs distribuídos pelo serviço DHCP, desde que os IPs sejam associados ao MAC de uma placa de rede de cada VM).

As VMs são identificadas da seguinte forma:
  • db1.domain.com.br: 10.0.0.1/24 na interface eth0
  • db2.domain.com.br: 10.0.0.2/24 na interface eth0

Estas informações foram adicionadas no arquivo /etc/hosts de cada máquina. Veja o ambiente do cluster na figura abaixo.

cluster_db2

 

 

Após a instalação do S.O, é necessário que ele esteja registrado para poder acessar os repositórios oficiais da Red Hat. Veja nesta página como registrar o sistema: https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Network_Satellite/5.3/html/Reference_Guide/ch-register.html

Também foi configurado a autenticação via par de chaves RSA para o usuário root de cada máquina acessar a outra via SSH sem senha. Aqui está o tutorial: https://goo.gl/NdLkD4

Instalação dos pacotes

Aviso: Os passos abaixo devem ser executados nas duas máquinas.

1- Crie o arquivo /etc/yum.repos.d/centos.repo e adicione o seguinte conteúdo.

[centos-6-base]
name=CentOS-$releasever
Base mirrorlist=http://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=os
baseurl=http://mirror.globo.com/centos/6.8/os/x86_64/
enabled=1

2- Execute os comandos abaixo para adicionar repositórios extras e autenticá-los.
rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-6-6.el6.elrepo.noarch.rpm
rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
rpm --import http://mirror.globo.com/centos/6.8/os/x86_64/RPM-GPG-KEY-CentOS-6
rpm -ivh https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/9.3/redhat/rhel-6-x86_64/pgdg-redhat93-9.3-2.noarch.rpm

3- Execute o comando abaixo para instalar os pacotes que usaremos ao longo do tutorial.

yum -y install pacemaker cman pcs ccs resource-agents ntsysv kmod-drbd84 drbd84-utils postgresql93-contrib postgresql93 postgresql93-server

Cada nó terá os seguintes componentes de software, a fim de trabalhar como membro do o cluster HA (High-availability).

Pacemaker => É um gestor de recursos do cluster, que executa scripts no momento em que os nós do cluster são inicializados ou desligados ou quando os recursos relacionados falham. Além disso, pode ser configurado para verificar periodicamente o estado de cada nó do cluster. Em outras palavras, o pacemaker será encarregado de dar a partida e parada dos serviços (como um servidor web ou de banco de dados, para citar um exemplo clássico) e irá implementar a lógica para garantir que todos os serviços necessários estão rodando em apenas um local, ao mesmo tempo a fim de evitar a corrupção de dados.

Corosync: Trata-se de um serviço de mensagens que irá fornecer um canal de comunicação entre os nós do cluster. Ele é essencial e funciona como um marca-passo que checa a disponibilidade de cada nó.

PCS: É uma ferramenta de configuração do corosync e pacemaker que permite a visualização, edição e criação de clusters. Ele é opcional, mas é bom instalá-lo para ajudar na configuração do Cluster.

Desabilitando o Selinux e Iptables

Como este tutorial tem objetivo apenas de criar um ambiente de teste, desabilite o SELinux e o Iptables para não interferir na comunicação dos nodes do cluster e na configuração dos serviços.

Instruções para desabilitar o SELinux:https://goo.gl/4McGVw
Instruções para parar o Iptables:http://goo.gl/uE3PP9

Configurando os dois nós do cluster para sincronizar a configuração

OBS.: Durante a execução dos comandos, deve ser utilizado o usuário root ou outro que possa executado o comando sudo.

Em cada máquina virtual foram executados os comandos abaixo, para iniciar o serviço pcsd e definir uma senha para o usuário hacluster, que será usado futuramente para sincronizar a configuração do cluster nas duas VMs. A senha do usuário hacluster deve ser a mesma em cada máquina.
service pcsd start
passwd hacluster

Adicionando os nós do cluster


Na VM db1, foram executados os comandos abaixo para adicionar os nós do cluster.
pcs cluster auth db1 db2
pcs cluster setup --name cluster-db db1 db2
pcs cluster start --all

OBS.: Durante a execução dos comandos será solicitado o login e senha do usuário hacluster

Os comandos abaixo configuram algumas das propriedades principais do cluster.

pcs property set stonith-enabled=false
pcs property set no-quorum-policy=ignore
pcs resource defaults migration-threshold=1
Em máquinas virtuais não dá para usar o STONITH (Shoot    The    Other    Node    In The    Head), que um dispositivo responsável por  evitar que dois nós ou membros de um cluster atuem como nó primário em um cluster do tipo HA. Isso ajuda a evitar a corrupção de dados. Este dispositivo “chuta” o nó slave para ser o prímario, quando há uma falha no nó master atual. Por isso no primeiro comando acima, ele foi desabilitado. O Fence é um processo de isolamento, ou a separação, de um nó do cluster ao usar os recursos ou iniciar serviços. Ele ajuda a evitar que um nó com defeito execute os recursos de cluster. Em alguns casos, se um nó do cluster parar de responder, o mesmo deve ser colocado como offline antes de outro nó assumir a execução dos recursos. O fence também é um mecanismo do STONITH.

 

O segundo comando acima evita que os recursos sejam iniciados em mais nós do que o desejado. É usado quando você tem um cluster com vários pares de nós (veja http://clusterlabs.org/doc/en-US/Pacemaker/1.1/html/Clusters_from_Scratch/_perform_a_failover.html). Neste tutorial, a política de quorum foi desabilitada.

 

Já o terceiro comando acima, indica quantas falhas o cluster irá esperar que aconteça em um nó para mover os recursos para o próximo nó online.

 

Os comandos abaixo devem ser executados nas duas VMs para verificar o status do corosync e demais serviços do cluster.
corosync-cfgtool -s 
corosync-cpgtool
pcs status
Inicie os serviços dos cluster das duas máquinas.
service pcsd start
service corosync start
service cman start
service pacemaker start

Configure os serviços para serem inicializados no boot do S.O das duas máquinas

chkconfig pcsd on
chkconfig cman on
chkconfig pacemaker on
chkconfig corosync on

Visualizando a configuração do cluster

Quando quiser visualizar a configuração do cluster, use o comando abaixo.

pcs config

Comando para remoção da configuração do cluster

Se precisa remover a configuração do cluster, use os comandos abaixo nas duas VMs.

pcs cluster stop --force
pcs cluster destroy

Adicionando o IP do cluster como um recurso

Na VM db1 foi executado o comando abaixo para configurar o IP do cluster.

pcs resource create ClusterIP ocf:heartbeat:IPaddr2 ip=192.168.0.1 cidr_netmask=24 nic=eth1 op monitor interval=10s
Com o comando acima será atribuído o IP 192.168.0.1/24 na interface de rede eth1 (das duas máquinas) e o recurso ClusterIP será monitorado a cada 10s.
Este IP será automaticamente configurado apenas em uma das máquinas por vez. Por padrão, apenas a máquina MASTER conterá o IP definido acima na segunda placa de rede (identificada no Red Hat 6 como eth1). Se o db1 ficar indisponível, este IP será configurado na máquina db2. Quando o master voltar ao normal, o IP continuará no db2 e só será migrado para o db1 em caso de problema no db2.
 

Execute o comando abaixo para visualizar a configuração.

ifconfig

Testando a migração do IP do cluster para a máquina db2. Na máquina db1 execute:

pcs cluster stop db1 --force

Na máquina db2, execute o comando abaixo para visualizar a configuração.

ifconfig

Na máquina db1, inicie o cluster.

pcs cluster start db1

Novamente execute o comando abaixo para visualizar a configuração.

ifconfig

Adicionando uma rota de saída do cluster como um recurso

Na VM db1 foi executado o comando abaixo para configurar a rota do cluster. É por essa rota que o cluster irá se comunicar com os hosts das demais redes.

pcs resource create DefRoute ocf:heartbeat:Route destination=default device=eth1 gateway=192.168.0.1 op monitor interval=10s

Adicionando um grupo de recursos

Para evitar que os recursos ClusterIP e DefRoute sejam iniciados em máquinas diferentes do cluster, podemos criar um grupo de recursos e incluí-los de forma que os dois sejam iniciados na mesma máquina. Para fazer isto, use os comandos abaixo:

pcs resource group add ClusterGrupoRecursos ClusterIP DefRoute
pcs resource manage ClusterIP DefRoute

Listando, atualizando e removendo um recurso

Se precisar listar os recursos ativos do cluster, use o comando abaixo.

pcs resource show
Se precisar atualizar um recurso. Use a opção update do comando pcs resource. Exemplo, o comando abaixo altera o IP do cluster.
 
pcs resource update ClusterIP ocf:heartbeat:IPaddr2 ip=192.168.0.75 cidr_netmask=24 nic=eth1 op monitor interval=10s

Se precisar remover um recurso do cluster, use o comando abaixo.

pcs resource delete NOMERECURSO
pcs resource cleanup NOMERECURSO

Se precisar ver a inicialização de um recurso no modo debug (depuração), use o comando abaixo:

pcs resource debug-start NOMERECURSO --full

Fonte: http://clusterlabs.org/doc/en-US/Pacemaker/1.1/html-single/Pacemaker_Explained/#ap-lsb

Se precisar consultar a lista de agentes do heartbeat, pacemaker ou LSB para configurar um recurso do cluster, use os comandos abaixo.

pcs resource agents ocf:heartbeat
pcs resource agents ocf:pacemaker
pcs resource agents lsb:

Configurando o DRBD nas duas máquinas

Os pacotes do DRBD já foram instalados no início do tutorial.

As duas VMs já possuem um segundo disco de 20 GB e que não foi usado durante a instalação. Esses discos serão usados pelo serviço DRBD para sincronizar os dados. O DRBD atuará como um cluster Ativo > Passivo. Os dados serão gravados apenas na máquina ativa do cluster. Na máquina passiva os dados serão sincronizados e o disco ficará apenas no modo leitura. O disco a ser usado pelo DRBD será montado no sistema como /database com o sistema de arquivos ext4 e será usado pelo PostgreSQL para armazenar os arquivos dos bancos de dados.

Em cada máquina, crie o arquivo /etc/drbd.d/disk_database.res com o conteúdo abaixo para configurar um recurso no DRBD que usará o disco disponível identificado no S.O como /dev/sdb1.

resource disk_database {
 protocol C;
 meta-disk internal;
 device /dev/drbd1;
 syncer {
   verify-alg sha1;
 }
 net {
   allow-two-primaries;
 }
 on db1 {
   disk   /dev/sdb;
   address  10.0.0.1:7789;
 }
 on db2 {
   disk   /dev/sdb;
   address  10.0.0.2:7789;
 }
}

O disco /dev/drdb1, configurado acima, é o disco DRBD que abstraí o uso do disco /dev/sdb1 de cada máquina.

Em cada máquina, ative o uso do recurso com os comandos abaixo.

drbdadm create-md disk_database
modprobe drbd
drbdadm up disk_database

Na máquina db1, force-a para ser o nó primário do DRBD.

drbdadm primary --force disk_database
Visualize a sincronização dos discos com o comandos abaixo.
 
 cat /proc/drbd
 A sincronização demorará alguns minutos.

Quando terminar a sincronização dos discos, execute o comando abaixo na máquina db1 para formatá-lo com o sistema de arquivos ext4.

mkfs.ext4 /dev/drbd1
Na máquina db1, teste o uso do disco /dev/drbd1.
 
mkdir /database
mount /dev/drbd1 /database
ls /database
mkdir /database/teste
touch /database/teste/a.txt

Configurando o DRBD para ser gerenciado pelo cluster

Na máquina db1, execute os comandos abaixo para configurar o recurso DRBD disk_database (configurado no arquivo /etc/drbd.d/disk_database.res) para ser gerenciado pelo Cluster.

pcs cluster cib drbd_cfg
pcs -f drbd_cfg resource create DBData ocf:linbit:drbd \
 drbd_resource=disk_database op monitor interval=60s
pcs -f drbd_cfg resource master DBDataClone DBData \
 master-max=1 master-node-max=1 clone-max=2 clone-node-max=1 notify=true

Execute o comando abaixo para visualizar a configuração do recurso.

pcs -f drbd_cfg resource show

Execute o comando abaixo para salvar e habilitar a configuração do recurso.

pcs cluster cib-push drbd_cfg

Execute o comando abaixo para visualizar a configuração do cluster

pcs status

Habilite nas duas máquinas, o carregamento do módulo drbd no boot do S.O.

echo drbd > /etc/modprobe.d/drbd.conf

Configurando o Postgresql

O PostgreSQL já foi instalado no início do tutorial. Configure-o para usar o disco /dev/drbd1 montado na máquina db1 no diretório /database.
mkdir -p /database/pgsql
chown -R postgres:postgres /database/
chmod -R 0700 /database/
sudo -u postgres /usr/pgsql-9.3/bin/initdb -D /database/pgsql
Edite o script de inicialização do PostgreSQL, localizado em /etc/init.d/postgresql-9.3. No script mude apenas as variáveis citadas para conter os valores abaixo. Antes de editar o script, faça um backup do mesmo.
 
PGPORT=5433
PGDATA=/database/pgsql/
PGLOG=/database/pgsql/pgstartup.log
PGUPLOG=/database/pgsql/pgupgrade.log
Salve as alterações e copie-o para a máquina db2.
scp /etc/init.d/postgresql-9.3 root@db2:/etc/init.d/postgresql-9.3

Configurando recurso Postgresql no cluster

Na máquina db1, execute o comando abaixo para criar o recurso Postgresql que irá inicializar o serviço na máquina ativa do cluster, usando o script /etc/init.d/postgresql-9.3 (representado no comando abaixo por lsb:postgresql-9.3). É importante lembrar que ele não deve ser inicializado junto com o boot do sistema operacional. Apenas o cluster deve inicializá-lo.

pcs resource create Postgresql lsb:postgresql-9.3

Configurando a ordem de inicialização dos recursos no cluster

Configure o cluster para só inicializar o Postgresql depois de configurar o IP, a rota e montar o disco /dev/drbd1 em /database (usando o sistema de arquivos ext4) na máquina ativa. Execute os comandos abaixo apenas na máquina db1, pois a configuração será replicada para o db2.

pcs cluster cib fs_cfg
pcs -f fs_cfg resource create DBFS Filesystem \
 device="/dev/drbd1" directory="/database" fstype="ext4"
pcs -f fs_cfg constraint colocation add DBFS with DBDataClone INFINITY with-rsc-role=Master
pcs -f fs_cfg constraint order promote DBDataClone then start DBFS
pcs -f fs_cfg constraint colocation add ClusterIP with DefRoute INFINITY
pcs -f fs_cfg constraint order ClusterIP then DefRoute
pcs -f fs_cfg constraint colocation add DefRoute with DBFS INFINITY
pcs -f fs_cfg constraint order DefRoute then DBFS
pcs -f fs_cfg constraint colocation add Postgresql with DBFS INFINITY
pcs -f fs_cfg constraint order DBFS then Postgresql

Execute os comandos abaixo para revisar a configuração.

pcs -f fs_cfg constraint
pcs -f fs_cfg resource show

Execute o comando abaixo para salvar e habilitar a configuração do recurso.

pcs cluster cib-push fs_cfg

Execute o comando abaixo para visualizar a configuração do cluster

pcs status
 
Pronto! Agora é só realizar testes de funcionamento com o cluster.
 
OBS.: Para verificar o funcionamento do PostgreSQL, use o comando abaixo.
 
/etc/init.d/postgresql-9.3 status

Comandos úteis à gerência de configuração do cluster

Comandos para visualizar a configuração do cluster CIB (Cluster Information Base):
pcs cluster cib --config
pcs cluster cib
Comando para backup da configuração do cluster:
pcs config backup cluster_config_$(date +%Y-%m-%d)

Restaurando a configuração do cluster a partir do backup:1) Você precisa parar o serviço de cluster no nó, restaurar a configuração e iniciá-lo depois:

pcs cluster stop node --force
pcs config restore --local  cluster_config_$(date +%Y-%m-%d).tar.bz2
pcs cluster start node
Estes comandos restauram a configuração apenas no nó atual.
Para restaurar a configuração em todos os nós, use os comados abaixo.
pcs cluster stop node --force
pcs config restore cluster_config_$(date +%Y-%m-%d).tar.bz2
pcs cluster start node
Obtendo o relatório do cluster para análise de incidentes:
pcs cluster report [--from "YYYY-M-D  H:M:S"  [--to  "YYYY-M-D"  H:M:S"]]"  dest
Você também pode voltar a configuração do cluster para um determinado ponto. Para ver os pontos de configuração execute o comando:
pcs config checkpoint
Para visualizar a configuração de determinado ponto, use o comando abaixo:
pcs config  checkpoint view    <checkpoint_number>
Para voltar a usar a configuração de determinado ponto, use o comando:
pcs  config  checkpoint    restore    <checkpoint_number>
Para saber mais detalhes das sintaxes dos comandos e aprender mais sobre o assunto, recomendo a leitura das fontes e livros indicados no tutorial.

Fontes:

Sites:

http://blog.clusterlabs.org/blog/2010/pacemaker-heartbeat-corosync-wtf/

http://www.unixmen.com/configure-drbd-centos-6-5/

http://clusterlabs.org/quickstart-redhat-6.html

http://elrepo.org/tiki/tiki-index.php

http://drbd.linbit.com/en/doc/users-guide-84

http://clusterlabs.org/doc/en-US/Pacemaker/1.1-pcs/pdf/Clusters_from_Scratch/Pacemaker-1.1-Clusters_from_Scratch-en-US.pdf

CRMSH vs PCS: https://github.com/ClusterLabs/pacemaker/blob/master/doc/pcs-crmsh-quick-ref.md

http://www.picoloto.com.br/tag/mkfs-ext4

https://www.vivaolinux.com.br/artigo/Cluster-de-alta-disponibilidade-para-servidores-web-com-Debian-71-Corosync-Pacemaker-DRBD?pagina=1

http://asilva.eti.br/instalar-cluster-high-availbility-no-centos-7-com-pacemaker/

http://clusterlabs.org/quickstart-redhat.html

http://clusterlabs.org/wiki/Install

http://keithtenzer.com/2015/06/22/pacemaker-the-open-source-high-availability-cluster/

http://bigthinkingapplied.com/creating-a-linux-cluster-in-red-hatcentos-7/

https://bigthinkingapplied.com/tag/cluster/

http://www.tokiwinter.com/building-a-highly-available-apache-cluster-on-centos-7/

http://www.cloudera.com/documentation/enterprise/5-4-x/topics/admin_cm_ha_failover.html

http://jensd.be/156/linux/building-a-high-available-failover-cluster-with-pacemaker-corosync-pcs

Documentação Oficial sobre cluster no Red Hat 7:

https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/7/html/High_Availability_Add-On_Overview/index.html

https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/7/html/High_Availability_Add-On_Administration/index.html

https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/7/html/Load_Balancer_Administration/index.html

https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/7/html/High_Availability_Add-On_Reference/index.html

Documentação geral do Red Hat 7:

https://access.redhat.com/documentation/en/red-hat-enterprise-linux/7/

4 thoughts on “Cluster Ativo/Passivo com PostgreSQL 9.3, Red Hat 6, pcs, Pacemaker, Corosync e DRBD

  • Bom dia camarada, estou com um problema e talvez você possa me ajudar. Saberia me informar como coloco todos os resources para um nó específico? Porque isso!

    Veja a saída do meu comando :

    # pcs status
    Cluster name: arcconn
    Last updated: Mon Apr 11 07:26:59 2016
    Last change: Fri Aug 14 11:18:22 2015
    Stack: cman
    Current DC: node01 – partition with quorum
    Version: 1.1.11-97629de
    2 Nodes configured
    6 Resources configured

    Online: [ node01 node02 ]

    Full list of resources:

    Master/Slave Set: arc_drbd_clone [arc_drbd]
    Masters: [ node02 ]
    Slaves: [ node01 ]
    arc_fs (ocf::heartbeat:Filesystem): Started node02
    Resource Group: arc_vip_grp
    arc_vip (ocf::heartbeat:IPaddr2): Started node01
    arc_vip_src (ocf::heartbeat:IPsrcaddr): Started node01
    arc_dummy (ocf::heartbeat:Dummy): Stopped

    Failed actions:
    arc_fs_start_0 on node01 ‘unknown error’ (1): call=28, status=complete, last-rc-change=’Mon Apr 11 07:26:51 2016′, queued=0ms, exec=73ms

     

    O arc_fs (ocf::heartbeat:Filesystem): Started node02 está no nó “node02” e os outros estão no node01

    Onde posso ter errado camarada?

  • Bom dia, Fred!

    Pelo resultado do comando que você enviou, eu não consegui identificar onde está o problema. Entretanto, pensei em algumas coisas para você verificar:

    1) Você possui dois recursos para gerenciar o IP do cluster, o arc_vip e o arc_vip_src. Isso é mesmo necessário? As máquinas do cluster possuem 3 placas de rede (uma para o recurso arc_vip, outra para o recurso arc_vip_src e outra para ser o IP fixo e constante da máquina? O cluster que ensino a montar no tutorial usa apenas um recurso para gerenciar o IP do cluster e duas placas de rede em cada máquina (veja a sessão Adicionando o IP do cluster como um recurso).

    2) Em relação aos recursos arc_vip e arc_vip_src, as interfaces de rede configurada em cada recurso deve ter o mesmo nome em cada máquina.

    3) Na sessão Configurando recurso Postgresql no cluster eu mostrei como configurar o recurso PostgreSQL e DRBD para ser montado na máquina apenas depois que o recurso que gerencia o IP do cluster for iniciado. Isso cria uma relação de dependência entre os recursos. Você chegou a fazer algo semelhante no seu ambiente?

    4) Para tirar dúvidas sobre os comandos do cluster, eu sugiro fortemente a leitura dos livros e links mostrados no fim do tutorial. Nos livros é explicado o significado e a importância de cada comando e configuração.

    Abraço e fica com Deus.

  • Opa Amigo, Bom Dia!
    Eu segui todos os passos mas quando cheguei nessa parte: pcs cluster auth Maq1 Maq2 da o erro : Error: Unable to communicate with pcsd.

    Vc saberia me ajudar?

  • Boa tarde, André!

    Acho que faltou você realizar as instruções citadas na seção: “Configurando os dois nós do cluster para sincronizar a configuração”.

    Essa mensagem indica que ele não conseguiu acessar o serviço pscd.

    Abraço e fica com Deus. 🙂

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