Linux高可用集群：Pacemaker和Corosync的高级应用


参考资源链接：[Linux命令大全完整版.pdf](https://wenku.csdn.net/doc/6412b5dfbe7fbd1778d44b2c?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Linux高可用集群概述

## 1.1 高可用集群的概念
在现代信息技术领域中，高可用集群（High Availability, HA）是保障关键服务持续性的重要技术之一。高可用集群通过物理或虚拟资源的冗余配置，确保服务的不间断运行，即使在单点故障发生时也能迅速切换至备用资源，从而达到减少服务中断时间的目的。

## 1.2 高可用集群的重要性
对于IT行业而言，服务的连续性和可靠性至关重要。高可用集群能够显著降低因系统故障导致的业务损失，提高企业服务的信誉度和客户满意度。此外，高可用集群还能支持业务的快速扩展和灾难恢复，成为企业基础设施的关键组成部分。

## 1.3 高可用集群的组成与工作原理
高可用集群主要由两个或多个节点组成，节点间通过高速网络连接。集群管理软件（如Pacemaker）负责监控每个节点和服务的状态，通过预设的策略来决定资源如何在集群中分配。一旦主节点出现故障，备节点将接管其工作负载，保证服务不中断。此外，还包括如Corosync这样的通讯协议，负责节点间的消息传递和同步。这一过程通常涉及到多种资源管理、故障检测、自动恢复等技术细节。

# 2. Pacemaker和Corosync的安装与配置

## 2.1 环境准备和安装

### 2.1.1 系统环境要求
在开始安装Pacemaker和Corosync之前，首先要确保你的系统环境满足基本要求。对于大多数Linux发行版，推荐使用最新的稳定版本，因为这些版本中通常包含了最新的安全修复和性能优化。对于操作系统的选择，基于RHEL的系统（如CentOS、Rocky Linux或AlmaLinux）是较为常见的选择。这些系统中提供的Pacemaker和Corosync软件包通常都得到了良好的维护和更新。

这里是一些基本的环境要求：
- 操作系统：如CentOS 7/8、Rocky Linux 8、AlmaLinux 8等。
- 硬件：至少两台服务器，以形成集群。
- 网络：确保每台服务器至少有两个网络接口，一个用于内部集群通信（通常设置在192.168.x.x范围内的私有IP），另一个用于外部通信（公网IP）。
- 用户：创建一个专用用户账户（比如 `hacluster`）来运行集群服务，该账户不需要有sudo权限。
- 防火墙和SELinux：确保关闭防火墙或配置相应的规则允许集群通信，同时设置SELinux为宽容模式或为集群服务配置适当的安全策略。

### 2.1.2 Pacemaker和Corosync的安装过程
安装过程通常很直接，下面是一个基本的安装步骤概述：

1. 更新系统包列表并升级所有已安装的包：

sudo yum update -y

2. 安装Pacemaker和Corosync：

sudo yum install pacemaker corosync pcs -y

`pcs`是Pacemaker的配置系统，它提供了一个命令行接口来管理和配置集群。

3. 启动并启用Pacemaker和Corosync服务：

sudo systemctl enable pcsd
sudo systemctl start pcsd
sudo pcs cluster standby all --wait
sudo pcs cluster start --all --wait

在这里，我们首先启用了`pcsd`服务，它负责集群的配置管理。接着，我们将所有节点设置为standby模式，以避免启动时冲突。最后，启动集群服务并确保所有节点启动。

4. 验证安装：

sudo pcs status

如果一切正常，你会看到集群状态为"online"，表示Pacemaker和Corosync已成功安装并运行。

## 2.2 基础配置与故障转移机制

### 2.2.1 配置文件解析
Pacemaker和Corosync的配置主要通过`pcs`命令来完成，而底层配置文件通常位于`/var/lib/pcsd`目录下。Pacemaker的配置文件主要为`cib.xml`，而Corosync的配置文件主要为`corosync.conf`。

例如，下面的命令将查看Pacemaker的当前配置：

sudo pcs cluster cib

你可以看到输出中包含了许多XML标签，这些标签定义了资源、约束和其他集群属性。这些配置通过`pcs`命令可以更方便地进行设置，而无需直接编辑XML文件。

### 2.2.2 故障检测与自动恢复
Pacemaker和Corosync集群能够检测节点故障，并自动将运行的资源转移到其他健康的节点上，这称为故障转移（failover）。故障转移是通过心跳检测和资源代理来实现的。心跳是一种机制，用于节点间持续检测对方是否还在线并正常运行。

Pacemaker通过资源代理（resource agents）来管理特定服务。例如，如果你想监控一个MySQL实例，Pacemaker会使用名为`ocf:heartbeat:mysql`的资源代理。

故障转移可以自动发生，也可以是手动触发。在自动模式下，集群会监控资源并使用`stonith`（Shoot The Other Node In The Head）资源进行故障转移。`stonith`是Pacemaker中的一种资源类型，用于确保在进行故障转移之前，故障节点已经被安全地关闭或者重启。

## 2.3 资源管理和约束设置

### 2.3.1 资源代理的创建与管理
资源代理负责监控和管理集群内的资源。资源可以是任何一种服务或应用，例如Web服务器、数据库或任何其他业务关键应用。

要创建一个新的资源代理，你需要定义资源的类型、属性以及如何启动、停止和监控该资源。下面是一个创建MySQL资源代理的例子：

sudo pcs resource create mysql ocf:heartbeat:mysql \
    config="/etc/my.cnf" \
    pid="/var/lib/mysql/mysql.pid" \
    binary="/usr/bin/mysqld_safe" \
    meta failure-timeout=60s

这个命令使用了`ocf:heartbeat:mysql`资源代理来管理MySQL服务。配置了MySQL配置文件的位置、进程ID文件和启动脚本，同时设置了故障检测的超时时间。

### 2.3.2 约束条件的配置