DRBD, raid-1 attraverso la rete

Potrebbe servirvi di avere delle informazioni replicate tra due computer, che magari fanno parte di un cluster HA, oltre la replica “software” con meccanismi quali Rsync è possibile utilizzare un prodotto ormai stabile ed incluso nei kernel standard: DRBD.

DRBD (Distributed Replicated Block Device) è un sistema di storage distribuito per la piattaforma GNU/ Linux. Si compone di un modulo del kernel, varie applicazioni di gestione in userspace e alcuni script di shell e viene normalmente utilizzato per l’alta disponibilità in cluster (HA) . DRBD ha somiglianze con il RAID 1, salvo che funziona su una rete.

DRBD si riferisce sia al software (modulo del kernel e dei relativi tool userspace), ed anche agli specifici dispositivi logici a blocchi gestiti dal software. dispositivo DRBD e block device DRBD sono spesso utilizzate per indicare i dispositivi.

E’ un software libero rilasciato sotto i termini della GNU General Public License 2.

Come funziona

DRBD si riferisce ai dispositivi a blocchi progettato come un elemento base per creare cluster ad alta disponibilità (HA). Questo viene fatto effettuando il mirroring di un intero dispositivo a blocco attraverso una rete.

Nella figura sopra, le due scatole arancioni rappresentano due server che formano un cluster HA. Le scatole contengono i componenti abituali di un kernel Linux: file system, buffer cache,disco, driver del disco, stack TCP/IP e la scheda di rete (NIC). Le frecce nere indicano il flusso di dati tra queste componenti.

Le frecce arancioni indicano il flusso di dati, come DRBD effettui il mirror dei dati di un servizio altamente disponibile dal nodo attivo del cluster HA al nodo del cluster HA in standby.

Vantaggi rispetto allo storage condiviso

I sistemi convenzionali di cluster di computer in genere utilizzano una sorta di storage condiviso per i dati utilizzati come risorse del cluster. Questo approccio ha una serie di svantaggi, che possono essere eliminati con DRBD:

Le risorse di storage condiviso di solito introducono un singolo punto di errore nella configurazione del cluster – mentre ciascuno dei nodi del cluster può spegnersi senza causare interruzioni del servizio, la mancanza dello storage condiviso quasi inevitabilmente provoca interruzioni del servizio. In DRBD, non esistono queste questioni in quanto i dati vengono replicati nel cluster, piuttosto che condivisi.

Le risorse di storage condivise sono particolarmente sensibili alla situazione di “split brain”, dove entrambi i nodi del cluster sono ancora vivi, ma perdono tutta la connettività di rete tra di loro. In tale scenario, ogni nodo del cluster assume che è l’unico nodo superstite del cluster, e cerca di prendere in consegna tutte le risorse cluster. Questo può portare a risultati potenzialmente disastrosi, quando entrambi i nodi, per esempio, montano e scrivono su un file system nello stesso momento. Gli amministratori di cluster devono quindi pianificare attentamente delle soluzioni di isolamento per evitare questo. DRBD attenua notevolmente questo problema tenendo due insiemi di dati replicati invece di un insieme condiviso.

Le risorse di storage condiviso devono in genere essere affrontate su una SAN o NAS, che crea un certo overhead nella operazioni di I/O. In DRBD questo overhead è molto ridotto in quanto tutte le operazioni di lettura sono svolte a livello locale.

Inserimento nel kernel Linux

Gli autori di DRBD inizialmente presentarono il software per la comunità kernel Linux nel luglio 2007, per un eventuale futuro inserimento di DRBD nel Kernel linux “vanilla” (standard, senza modifiche). Dopo un lungo periodo di esame e diverse discussioni, Linus Torvalds finalmente accettò di avere DRBD come parte del kernel ufficiale di Linux. DRBD è stato inserito l’8 dicembre 2009 durante la “window merge” per la versione del kernel Linux 2.6.33.

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