heartbeat在Linux上实现高可用服务

　　高可用服务可算是当前企业应用中的一个热门了。高可用服务(High-Availability Service)是指用两台或更多机器来运行服务(比如http、NFT、Oracle等)，当主服务器down机后，其它的副服务器就自动接管服务，当主服务器回复到正常状态时，再自动将服务从副服务器上接管回来。大家都知道在服务器领域中Linux操作系统本身就具有很高的稳定性，然而在实际应用中，可能会要求系统具备更高的稳定性。这时候就需要构建高可用服务来保证系统能提供不间断的服务。许多商家都提供了Linux上的高可用产品，比如：Rose HA、Turbo HA Cluster Server、SGI FailSafe Server等，不过Linux上也有免费的高可用产品，比如High-Availability Linux Project，它是一个高可用性Linux项目。利用它，我们可以在Linux上构建各种高可用的服务。本文就将利用heartbeat实现高可用的 http服务。

下面先介绍一下这次实验的软硬件情况：

　　A. 硬件

　　服务器：2台, 都具有双网卡，一块用于连接到网络，一块用于双机互连。
　　心跳线：特殊的串口线，用于串口信息的检测。
　　网线：交叉网线，用于双机互连的。支持heartbeat的UDP协议通讯。

　　B. 软件

　　操作系统：RedHat 9.0
　　服务：Apache (两台服务器上的apache设置和内容完全一致)
　　HA软件：heartbeat 1.0.4 for RedHat 9.0

C. 网络信息

　　服务器1
　　主机名：ha1.bogus.sh.cn
　　eth0: 192.168.2.1(接入LAN)
　　eth1: 10.0.0.1(接心跳线)

　　服务器2
　　主机名：ha2.bogus.sh.cn
　　eth0: 192.168.2.2(接入LAN)
　　eth1: 10.0.0.2(接心跳线)

　　对外服务的IP：192.168.1.3

　　下面是具体的安装过程：

　　1、安装heartbeat

　　我们选择heartbeat1.0.4，它是2003/10/14更新的，也是当前最新的稳定版本。另外还有heartbeat-beta1.1.3，不过如果你是第一次安装，没有需要和以前的版本配合的话，就不要选这个。

　　因为我们使用的操作系统是Red Hat 9.0，所以我们直接用相应版本的rpm包来安装。


　　heartbeat 1.0.4 for RedHat 9.0主要包有以下4个：
　　heartbeat-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm
　　heartbeat-ldirectord-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm
　　heartbeat-pils-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm
　　heartbeat-stonith-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm

　　不过这些包都依赖其它的一些包，它们可以在这里中找到：

　　ipvsadm-1.21-1.rh.9.um.1.i386.rpm
　　libnet-1.1.0-1.rh.9.um.1.i386.rpm
　　perl-Authen-SASL-2.03-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　perl-Convert-ASN1-0.16-2.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　perl-IO-Socket-SSL-0.92-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　perl-ldap-0.2701-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　perl-Mail-IMAPClient-2.2.7-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　perl-Net-SSLeay-1.23-1.rh.9.um.1.i386.rpm
　　perl-XML-NamespaceSupport-1.08-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　perl-XML-SAX-0.12-1.rh.9.um.1.noarch.rpm

下面给出笔者的安装顺序：

　　rpm -ivh heartbeat-pils-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm
　　rpm -ivh heartbeat-stonith-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm
　　rpm -ivh heartbeat-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm
　　rpm -ivh ipvsadm-1.21-1.rh.9.um.1.i386.rpm
　　rpm -ivh perl-Net-SSLeay-1.23-1.rh.9.um.1.i386.rpm
　　rpm -ivh perl-IO-Socket-SSL-0.92-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　rpm -ivh perl-Convert-ASN1-0.16-2.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　rpm -ivh perl-XML-NamespaceSupport-1.08-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　rpm -ivh perl-XML-SAX-0.12-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　rpm -ivh --nodeps perl-Authen-SASL-2.03-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　rpm -ivh --nodeps perl-Mail-IMAPClient-2.2.7-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　(注：以上两个包还有依赖关系，可以从cpan.org上找到tar包安装，然后就用--nodeps强行安装)
　　rpm -ivh perl-ldap-0.2701-1.rh.9.um.1.noarch.rpm
　　rpm -ivh heartbeat-ldirectord-1.0.4-2.rh.9.i386.rpm

　　2、配置heartbeat

　　heartbeat的配置有以下三个文件，它们是：
　　ha.cf　　　　　　主要配置文件
　　haresources　　　资源配置文件
　　authkeys　　　　 关于认证信息

　　前两个文件应该是所有人都可读的，而authkeys是只有root才可读可写的。

　　2.1. /etc/hd.d/ha.cf

　　这个文件主要负责定义媒体和设置参数，是heartbeat的主要配置文件。这里我们的ha.cf文件内容如下：

　　node ha1.bogus.sh.cn
　　node ha2.bogus.sh.cn
　　serial /dev/ttyS0
　　baud 19200
　　deadtime 5
　　keepalive 1
　　initdead 30
　　udp eth1
　　udpport 694

下面是对ha.cf的相关解释：

　　keepalive 1
　　该参数指定两次 heartbeat 之间的秒数。在本实验中，每秒一次 heartbeat。

　　deadtime 5
　　该参数指定等待声明主机死机的时间。指定 10 表示 heartbeat 将在节点停止响应 10 秒之后启动故障转移。

　　initdead 30
　　该参数指定heartbeat首次启动时deadtime应该为多久。因为当heartbeat在引导时启动时，还需要给网络启动留出时间，所以这个时间要设得长一些。

　　udpport 694
　　该参数指定heartbeat发送UDP包时所使用的端口。

　　udp eth1
　　该参数指定在哪个接口上发送heartbeat。

　　node ha1.bogus.sh.cn与node ha2.bogus.sh.cn
　　该参数告诉 heartbeat 使用哪些主机。节点名的正确性是非常重要的。节点名应与命令uname -n所显示的名称一致。

　　serial /dev/ttyS0
　　该参数指定在心跳线接在哪一个串口上。

　　baud 19200
　　该参数串口通讯的波特率。

　　2.2. /etc/ha.d/haresources

　　这个文件指定同步的服务以及主机是什么。两台机器上的这个文件一定要一致。我们设定的是高可用服务是Apache，它对外的IP是192.168.2.3，所以haresources的内容应该如下：
ha1.bogus.sh.cn 192.168.2.3 httpd

　　其中httpd是启动脚本的名称。heartbeat会先从/etc/ha.d/resource.d和/etc/rc.d/init.d的目录中去寻找httpd这个启动脚本，这里因为我们采用的apache是Redhat自带的apache，在/etc/rc.d/下面就有一个httpd的启动脚本，所以heartbeat就可以利用httpd start/stop来启动或停止apache服务了。

      2.3. /etc/ha.d/authkeys

　　有三种认证方式：crc, md5, and sha1. sha1是最难破解的，md5其次，crc最次。

　　这个文件的格式如下：

　　auth <number>
　　<number> <authmethod> [<authkey>]

　　这里我们的authkeys文件内容如下：

　　auth 1
　　1 sha1 sha1 myAuthkey

　　然后将其权限设为600，以提高安全性。注意：如果不做这一步，heartbeat可能无法正常运作。
　　chmod 600 authkeys

　　2.4 另一台服务器的配置

　　对于另一台服务器就也重复做以上的设定，如：
　　vi /etc/ha.d/ha.cf
　　vi /etc/ha.d/haresources
　　vi /etc/ha.d/authkeys
　　chmod 600 authkeys

　　在两台机器上的haresources和authkeys应该完全相同。ha.cf也应该相同，除非你的心跳线是连接不同的串口的或者交叉网线连接的网卡不同。

3、启动heartbeat

　　首先关闭两台机器的高可用服务，因为heartbeat 启动时会自动服务打开，这里的高可用服务是apache，我们可以用以下命令来关闭它们：
　　/etc/rc.d/init.d/httpd stop

　　然后，可以通过以下命令先后在两台机器上启动heartbeat：
　　/etc/rc.d/init.d/heartbeat start

　　用以下命令可以查看到heartbeat在运行中的log:
　　tail -f /var/log/ha-log

　　用以下命令可以关闭heartbeat服务
　　/etc/rc.d/init.d/heartbeat stop

　　4、测试

　　heartbeat服务启动以后，就可以开始测试了。为了区分apache服务是来自于哪一台服务器，我们在apache的index.html中加上主机名。这样我们通过访问主页就能够区分是哪一台服务器在提供apache了。

　　一开始，我们访问http://192.168.2.3，看到的是ha1的页面，然后我们想办法让ha1断开一下，比如关机或重启。然后，我们刷新页面，不久就可以看到页面变成ha2的了，这表示ha2已经接管了ha1的apache服务，我们在ha2上察看，可以发现它已经自动挂上了 192.168.2.3个IP了，而且apache服务也已经启动了。然后我们再让ha1重新运作起来，这时候，我们再次刷新页面，不久就可以看到页面又变回到ha1的了，而ha2上的apache服务也自动关闭了。在整个过程中，对外的apache服务几乎没有受到什么影响。

　　5、结束语

　　heartbeat是遵守GPL发行的开源软件，这就提供了一个低成本的高可用解决方案，利用heartbeat，还可以构筑其它的高可用服务，比如LDAP、DataBsee、NFS、FTP等等。另外heartbeat也可以很方便的移植到其它类UNIX平台中去。