OpenStack HA

一高可用

最小停机时间

最小的数据丢失

二可用性级别

三收益与投入成本

四如何实现

消除单点（SPOFs）

网络冗余，比如：交换机、路由器
应用服务冗余和自动服务迁移
存储冗余
基础设施冗余，比如：电源

五高可用概念

1 无状态服务（stateless services）

请求之间没有依赖
比如：Nova API，Nova Scheduler，etc.

2 有状态服务（Stateful services）

一次操作需要多个关联请求完成
比如：MySQL，Qpid，etc.

3 Active/Passive

Redundant instances of stateless services are load balanced
For Stateful services a replacement resource can be brought online.

这种方式是一个节点是主，一个节点是备，主节点挂掉后，备节点起来工作。

4 Active/Active

Redundant instances of stateless services are load balanced
Stateful services are managed in such a way that services are redundant, and that all instances have an identical state.
Updates to one instance of a database would also update all other instances.

这种方式是所有节点都是活动的，没有主备之分，但每个节点的数据库状态必须保持一致，因此开销比较大。

5 Failover

Migration of a service from the “primary” to the “secondary”

6 Failback

Migration of service back to the “primary”

六 HA for Openstack

1 Compute HA

Instance HA

2 Controller HA

MySQL
Qpid
OpenStack APIs (keystone, nova-api etc.)
Nova, Neutron, Cinder, Swift, and so on

七 Server Evacuation

Without Shared Storage

The instance will be booted from a new disk, but will preserve the configuration, e.g. id, name, uid, ip...etc.

With Shared Storage

The instance will be booted from same disk and data will be preserved

八 Instance Migration

九 Application implement

十 HA on Openstack

十一 MySQL HA

非常重要的一个组成
每个Openstack的组件都用到了数据库
需要使用数据库记录相当多的信息

1 Master/Master Replication

2 Pacemaker，Corosync and DRBD

Pacemaker

high availability and load balancing stack for the Linux platform.
Interacts with applications through Resource Agents (RA)

Corosync

Totem single-ring ordering and membership protocol
UDP and InfiniBand based messaging, quorum, and cluster membership to Pacemaker.

DRBD (Distributed Replication Block Device)

Synchronizes Data at the block device
Uses a journaling system (such as ext3 or ext4)

3 Galera

Synchronous multi-master cluster technology for MySQL/InnoDB

MySQL patched for wsrep (Write Set REPlication)
Active/active multi-master topology
Read and write to any cluster node
True parallel replication, in row level
No slave lag or integrity issues

4 比较

十二 Qpid HA

Pacemaker managed without clustering
Clustered without pacemaker
Pacemaker managed with clustering

十三 Qpid和Corosync的工作模式

1 Client连接一个Broker

2 Client failover

十四 Openstack APIs HA

keystone
glance-api
nova-api
cinder-api
neutron-api
Swift-proxy

一般都是用HA with keepalived and HAProxy

十五 Keepalived，HAProxy and VRRP

HAProxy

Load Balancing and Proxying for HTTP and TCP Applications
Works over multiple connections
Used to load balance API services

VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)

Eliminates SPOF in a static default routed environment

Keepalived

Based on Linux Virtual Server (IPVS) kernel module to provide layer 4 Load Balancing
Implements a set of checkers to check service status and to maintain health
Leverage the VRRP Protocol to remap VIPS in event of failure

十六 Openstack multi-host service

Nova-schedule
Nova-compute
Cinder-schedule

十七 keystone的HA

1 keystone是整个openstack的关键。

2 负责用户管理和权限控制。

3 Openstack每个组件都和keystone有交互。

4 单个keystone压力比较大。

5 单点

6 不同部署

十八 Glance的HA

1 Glance负责整个Openstack的image管理，上传和下载操作多，对后端压力大。

2 Image文件丢失与损坏

3 Glance API接受所有的外部请求，压力比较大

4 Glance的HA部署

十九 Swift，cinder以及Neutron的HA

1 Swift本身就自带HA

2 只需要对多个Proxy-Server做负责均衡即可。

3 Neutron HA功能暂时还不是特别完善。

4 Swift的HA部署

二十 Nova的HA

1 Nova支持MutiHost模式部署

2 可以做HA的包括nova-api和nova-scheduler，其中，nova-scheduler本身支持HA

3 MutilHost模式部署

4 对Nova-api进行负载

5 Nova的HA部署

二十一 Neutron HA

Active/active

dhcp-agent / openvswitch-agent/neutron-server

support active/ passive

L3-agent and metadata-agent

二十二 Sample Openstack HA Architecture

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