文件系统：drbd主备服务器文件同步

一. DRBD介绍

DRBD是一种块设备,可以被用于高可用(HA)之中.它类似于一个网络RAID-1功能.当你将数据写入本地 
文件系统时,数据还将会被发送到网络中另一台主机上.以相同的形式记录在一个文件系统中. 
本地(主节点)与远程主机(备节点)的数据可以保证实时同步.当本地系统出现故障时,远程主机上还会 
保留有一份相同的数据,可以继续使用.

在高可用(HA)中使用DRBD功能,可以代替使用一个共享盘阵.因为数据同时存在于本地主机和远程主机上,
切换时,远程主机只要使用它上面的那份备份数据,就可以继续进行服务了.
DRBD的工作原理如下图:

        +--------+
        |  文件系统 |
        +--------+
             |
             V
        +----------+
        |   块设备层  |
        | (/dev/drbd1) |
        +----------+
         |            |
         |            |
         V           V
   +----------+  +-----------+
   |  本地硬盘   |   | 远程主机硬盘 |
   | (/dev/hdb1)  |   | (/dev/hdb1)  |
   +----------+  +-----------+

二. DRBD的安装

从官方网站下载源码包:

www.drbd.org

我们在Turbolinux10.5上使用drbd-8.0.4版.分别在两台主机上安装DRBD:

# tar jxf drbd-8.0.4.tar.gz
# cd drbd-8.0.4
# make
# make install

make install执行之后: 
drbd.ko被安装到/lib/modules/$KernelVersion/kernel/drivers/block下. 
drbd相关工具(drbdadm,drbdsetup)被安装到/sbin下. 
并会在/etc/init.d/下建立drbd启动脚本.

三. DRBD的配置

 

1.DRBD使用的硬盘分区

你需要为本地主机和远程主机,指定一个DRBD使用的硬盘分区.这两个分区的大小必须相同. 
我们指定两台主机的/dev/hdb1分区作为DRBD的使用的分区.这两个分区大小都为300MB.

2.drbd.conf配置文件

DRBD运行时,会读取一个配置文件/etc/drbd.conf.这个文件里描述了DRBD设备与硬盘分区的映射关系,
和DRBD的一些配置参数. 
下面是一个drbd.conf文件的简单示例: 
<主机>Turbolinux 10.5操作系统,主机名为g105-1,IP地址为 10.0.1.2,DRBD分区为/dev/hdb1. 
<备机>Turbolinux 10.5操作系统,主机名为g105-2,IP地址为 10.0.2.2,DRBD分区为/dev/hdb1.

       # 是否参加DRBD使用者统计.默认是yes
       global { usage-count yes; }
       # 设置主备节点同步时的网络速率最大值,单位是字节.
       common { syncer { rate 1M; } }
       # 一个DRBD设备(即:/dev/drbdX),叫做一个"资源".里面包含一个DRBD设备的主备节点的
       # 相关信息.
       #
       resource r0 {
            # 使用协议C.表示收到远程主机的写入确认后,则认为写入完成.
            protocol C;
            net {
                 # 设置主备机之间通信使用的信息算法.
                 cram-hmac-alg sha1;
                 shared-secret "FooFunFactory";
            }
            # 每个主机的说明以"on"开头,后面是主机名.在后面的{}中为这个主机的配置.
            on g105-1 {
                 # /dev/drbd1使用的磁盘分区是/dev/hdb1
                 device    /dev/drbd1;
                 disk      /dev/hdb1;
                 # 设置DRBD的监听端口,用于与另一台主机通信
                 address   10.0.1.2:7898;
                 meta-disk  internal;
            }
            on g105-2 {
                 device    /dev/drbd1;
                 disk      /dev/hdb1;
                 address   10.0.2.2:7898;
                 meta-disk  internal;
            }
       }

然后将这个drbd.conf文件分别复制到两台主机的/etc目录下.

3.DRBD的启动

在启动DRBD之前,你需要分别在两台主机的hdb1分区上,创建供DRBD记录信息的数据块.分别在
两台主机上执行:

[root@g105-1 /]# drbdadm create-md r0
[root@g105-2 /]# drbdadm create-md r0

“r0”是我们在drbd.conf里定义的资源名称. 
现在我们可以启动DRBD了,分别在两台主机上执行:

[root@g105-1 /]# /etc/init.d/drbd start
[root@g105-2 /]# /etc/init.d/drbd start

现在可以查看DRBD的状态,然后在g105-1主机上执行:

[root@g105-1 /]# cat /proc/drbd
version: 8.0.4 (api:86/proto:86)
SVN Revision: 2947 build by root@g105-1, 2007-07-28 07:22:30

 1: cs:Connected st:Secondary/Secondary ds:Inconsistent/Inconsistent C r---
    ns:0 nr:0 dw:0 dr:0 al:0 bm:0 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0
        resync: used:0/31 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0
        act_log: used:0/127 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0

”/proc/drbd”中显示了drbd当前的状态.第一行的st表示两台主机的状态,都是”备机”状态.
ds是磁盘状态,都是”不一致”状态. 
这是由于,DRBD无法判断哪一方为主机,以哪一方的磁盘数据作为标准数据.所以,我们需要初始化 
一个主机.在g105-1上执行:

[root@g105-1 /]# drbdsetup /dev/drbd1 primary -o

现在再看一个g105-1上的DRBD状态:

[root@g105-1 /]# cat /proc/drbd
version: 8.0.4 (api:86/proto:86)
SVN Revision: 2947 build by root@g105-1, 2007-07-28 07:22:30

 1: cs:SyncSource st:Primary/Secondary ds:UpToDate/Inconsistent C r---
    ns:42688 nr:0 dw:0 dr:42688 al:0 bm:2 lo:4 pe:0 ua:4 ap:0
        [==>.................] sync'ed: 14.7% (262464/305152)K
        finish: 0:02:58 speed: 1,440 (1,292) K/sec
        resync: used:1/31 hits:2669 misses:3 starving:0 dirty:0 changed:3
        act_log: used:0/127 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0

主备机状态分别是”主/备”,主机磁盘状态是”实时”,备机状态是”不一致”. 
在第3行,可以看到数据正在同步中,即主机正在将磁盘上的数据,传递到备机上.现在的进度是14.7%.
现在看一下g105-2上面的DRBD状态.

[root@g105-2 /]# cat /proc/drbd
version: 8.0.4 (api:86/proto:86)
SVN Revision: 2947 build by root@g105-2, 2007-07-28 07:13:14

 1: cs:SyncTarget st:Secondary/Primary ds:Inconsistent/UpToDate C r---
    ns:0 nr:56608 dw:56608 dr:0 al:0 bm:3 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0
        [===>................] sync'ed: 20.0% (248544/305152)K
        finish: 0:02:57 speed: 1,368 (1,284) K/sec
        resync: used:0/31 hits:3534 misses:4 starving:0 dirty:0 changed:4
        act_log: used:0/127 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0

稍等一会,在数据同步完后,再查看一下g105-1的DRBD状态:

[root@g105-1 /]# cat /proc/drbd
version: 8.0.4 (api:86/proto:86)
SVN Revision: 2947 build by root@g105-1, 2007-07-28 07:22:30

 1: cs:Connected st:Primary/Secondary ds:UpToDate/UpToDate C r---
    ns:305152 nr:0 dw:0 dr:305152 al:0 bm:19 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0
        resync: used:0/31 hits:19053 misses:19 starving:0 dirty:0 changed:19
        act_log: used:0/127 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0

磁盘状态都是”实时”,表示数据同步完成了.

4.使用DRBD

你现在可以把主机上的DRBD设备挂载到一个目录上进行使用.备机的DRBD设备无法被挂载,因为它是
用来接收主机数据的,由DRBD负责操作. 
在g105-1上执行:

[root@g105-1 /]# mount /dev/drbd1 /mnt/drbd1
[root@g105-1 /]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/hda3             9.3G  6.5G  2.4G  73% /
/dev/hda1              99M  9.3M   85M  10% /boot
none                  249M     0  249M   0% /dev/shm
/dev/drbd1            289M   11M  264M   4% /mnt/drbd1

现在,我们在drbd1目录里建立一个200M的文件:

[root@g105-1 /]# dd if=/dev/zero of=/mnt/drbd1/tempfile1.tmp bs=104857600 count=2

操作完成后,在g105-2(备机)上执行: 
我们先停止DRBD

[root@g105-2 /]# /etc/init.d/drbd stop

现在,我们可以将hdb1进行挂载

[root@g105-2 /]# mount /dev/hdb1 /mnt/drbd1
[root@g105-2 /]# ls /mnt/drbd1 -hl
total 201M
drwx------  2 root root  12K Jul 28 23:44 lost+found
-rw-r--r--  1 root root 200M Jul 29 00:20 tempfile1.tmp
[root@g105-2 /]# umount /mnt/drbd1

可以看到,在主机g105-1上产生的文件tmpfile1.tmp,也完整的保存在备机g105-2的DRBD分区上. 
这就是DRBD的网络RAID-1功能. 在主机上的任何操作,都会被同步到备机的相应磁盘分区上,达到数据备份的效果.

5.DRBD的主备机切换

有时,你需要将DRBD的主备机互换一下.可以执行下面的操作: 
在主机上,先要卸载掉DRBD设备.

[root@g105-1 /]# umount /mnt/drbd1

将主机降级为”备机”.

[root@g105-1 /]# drbdadm secondary r0
[root@g105-1 /]# cat /proc/drbd
version: 8.0.4 (api:86/proto:86)
SVN Revision: 2947 build by root@g105-1, 2007-07-28 07:13:14

 1: cs:Connected st:Secondary/Secondary ds:UpToDate/UpToDate C r---
    ns:0 nr:5 dw:5 dr:0 al:0 bm:0 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0
        resync: used:0/31 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0
        act_log: used:0/127 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0

现在,两台主机都是”备机”. 
在备机g105-2上,将它升级为”主机”.

[root@g105-2 /]# drbdadm primary r0
[root@g105-2 /]# cat /proc/drbd
version: 8.0.4 (api:86/proto:86)
SVN Revision: 2947 build by root@g105-2, 2007-07-28 07:13:14

 1: cs:Connected st:Primary/Secondary ds:UpToDate/UpToDate C r---
    ns:0 nr:5 dw:5 dr:0 al:0 bm:0 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0
        resync: used:0/31 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0
        act_log: used:0/127 hits:0 misses:0 starving:0 dirty:0 changed:0

现在,g105-2成为了”主机”.你可以把它的/dev/drbd1进行挂载和使用了.同样,数据会被同步到
g105-1上面.