Aktiv/Aktiv-Cluster mit Pure Storage

Verfasst von Torsten Schneider am 06.11.20 11:00
Torsten Schneider

In unserem Blog-Beitrag „5 gute Gründe für ein Storage-System mit Zukunft“  hatten wir als fünften Grund beschrieben, dass Pure Storage die Möglichkeit eines Aktiv/Aktiv-Clusters anbietet. Im heutigen Artikel möchten wir gerne aufzeigen, welche Vorteile diese Lösung bietet. Doch beginnen wir vorne…

Was ist Aktiv/Aktiv-Clustering?

Ein Aktiv/Aktiv-Cluster ist ein Rechnerverbund, in dem mehrere Rechner (auch Clusterknoten genannt) gleichzeitig aktiv sind. Ein solches Cluster wird u.a. zur Verteilung der Rechenleistung aber auch zur Sicherstellung der Verfügbarkeit von diversen Ressourcen verwendet. Eine Aktiv/Aktiv-Konfiguration sorgt also dafür, dass eine gesicherte Ressource, z.B. eine Datenbank, auf allen Clusterknoten aktiv ist. Fällt ein Knoten aus, übernehmen die übrigen Knoten die Prozesse. Es entstehen somit praktisch keine Ausfallzeiten.

Die Vorteile eines solchen Konzeptes

Klarer Vorteil dieses Konzeptes ist, dass die Ressourcen nicht redundant vorhanden sein müssen und der Ausfall eines Knotens nur leistungsabhängige Auswirkungen auf die Verfügbarkeit des Clustersystems als Ganzes hat. Auch eine hohe Verfügbarkeit betriebsnotwendiger Apps über Rechenzentren, Standorte und Ballungsräume hinweg ist für viele Unternehmen von besonderer Bedeutung. Zusätzlich haben Sie beim Aktiv/Aktiv-Cluster während des normalen Betriebs, Zugriff auf die Ressourcen all Ihrer Server. In einem Aktiv-Passiv-Cluster kommt der Backup-Server nur bei einem Failover  zum Einsatz.

Der Unterschied zum Aktiv/Passiv-Cluster

Auch in Aktiv/Passiv-Clustern lässt sich die Failover-Zeit stark minimieren. Hierfür gibt es in solchen Systemen ebenfalls die Option des „Hot Standby“. Dies bedeutet, dass die Cluster-Ressource auf allen Knoten aktiv ist und dass sie sofort nach Ausfall des Primärknotens übernommen werden kann, ohne dass der Prozess erst (langwierig) auf dem Sekundärsystem gestartet werden muss. Da das Sekundärsystem hierbei jedoch weiterhin redundant ausgelegt ist und keine Lastverteilung o.ä. stattfindet, liegt hier der Unterschied zum echten Aktiv/Aktiv-Clustering.

Gute Performance und geringe Latenz

Mit dem FlashArray//X bietet Pure Storage, dank der integrierten Active-Cluster Funktion, die Möglichkeit, das gleiche Speichervolumen auf zwei verschiedenen FlashArrays bereitzustellen. Dies erlaubt den gleichzeitigen Lese- und Schreibzugriff von zwei Rechenzentren und stellt ein transparentes Failover mit automatischer Neusynchronisierung und Wiederherstellung zur Verfügung. Durch die integrierte Host-to-Array-Awareness greifen Hosts immer auf das jeweils lokale FlashArray zu und sorgen damit für gute Performance und eine geringe Latenz. Schreibvorgänge werden zwischen den FlashArrays automatisch synchronisiert und durch den NVRAM (Non-Volatile Random-Access Memory = dadurch bleiben Daten auch ohne externe Stromversorgung erhalten) geschützt.

Für die Nutzung der Active-Cluster Funktion müssen sogenannte stretched PODs erstellt werden. Der POD stellt eine Replikationsgruppe dar und beinhaltet die Pure Storage FlashArrays sowie die zu spiegelnden Storage-Volumes. Selbst die Snapshots werden automatisch auf beiden Seiten synchronisiert.

Voraussetzungen für die Verwendung

Um einen problemlosen Betrieb des Active-Clusters sicherzustellen, überprüft Pure Storage im Vorfeld die gesamte Umgebung auf:

  • ausreichend Durchsatz (10 Gbit werden empfohlen),
  • geringe Latenz (Round Trip Zeit <= 11 Millisekunden) und
  • Konnektivität
  • Zusätzlich müssen sich alle Replikations-IP-Adressen (2 pro Controller, bzw. 4 pro Array) der FlashArrays untereinander erreichen können.
  • Ebenfalls müssen alle Management-Interfaces konfiguriert und verkabelt.

Erst danach wird die Funktion vom Support freigeschaltet. Die Replikation erfolgt über das iSCSI (Internet Small Computer System Interface) Protokoll. Zusätzliche Softwarelizenzen werden nicht benötigt.

Pure1 als Mediator

Zur Vermeidung einer Split Brain   Situation muss ein Mediator vorhanden sein, der bei Verbindungstrennung der Standorte als Tie-Breaker fungiert. Das erste FlashArray mit einer erfolgreichen Verbindung zum Mediator bleibt aktiv, das zweite stoppt die Bearbeitung.

Als Mediator kann zum Beispiel der kostenfreie Cloud Mediator Pure1  von Pure Storage dienen, so dass die Notwendigkeit eines dritten Standorts entfällt. Unser Partner stellt den Mediator als OVF-Vorlage zum Download bereit. Es empfiehlt sich zudem, eine separate Internetverbindung und eigenständige, redundante DNS-Server auf beiden Seiten vorzuhalten, damit der Zugriff auf den Pure1 Cloud Mediator auch vollständig voneinander getrennt ist.

Pure1Bildquelle: Pure Storage

Los geht‘s…

Wenn wir Sie mit unserem Beitrag neugierig gemacht haben, können Sie auf dem Blog von Pure Storage direkt nachlesen, wie die Inbetriebnahme abläuft. Sie finden hier aber auch viele weitere spannende Themen.

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Themen: purestorage, storage