heartbeat 理论

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Heartbeat理论
　　
　　一．基本定义
heartbeat属于linux-HA 工程，实现了高可用集群系统。心跳服务和集群通信是高可用集群的两个关键组建，在heartbeat中，由heartbeat实现。
Heartbeat 包括两个最核心的部分，心跳监测和资源接管。心跳监测可以通过网络链路和串口进行，支持冗余链路，它们之间相互通过报文告诉对方当前的状态，若是在指定时间段内没有收到，则认为对方出现问题，则需要接管对方的资源和服务。
HeartBeat 是 Linux-HA 的高可用性集群软件,它的主要作用是:
1.安装在 Load Balancer 和 Backup 上,运行于 active/standby 模式。当 Load Balancer 失效时,Backup 自动激活,成为实际的 Load Balancer。
2.切换到 active 模式时,按顺序启动 Virtual IP、IPVS 和 Ldirectord。
3.切换到 standby 模式时,按顺序关闭 Ldirectord、IPVS 和 Virtual IP。

　　ldirectord
安装 HeartBeat 过程中,已经自动安装了 Ldirectord,它的作用是:
监测 Real Server,当 Real Server 失效时,把它从 Load Balancer 列表中删除,恢复时重新添加。

　　
二、Heartbeat的版本与组件
   说明：Heartbeat有三个版本分别为Heartbeat v1.x，Heartbeat v2.x，Heartbeat v3.x。Heartbeat v1.x和Heartbeat v2.x版本的组成结构十分简单，所有模块都集中在heartbeat中，到了v3版本后，整个heartbeat项目进行了拆分，分为不同的项目来分别进行开发。
1.Heartbeat v1.x与v2.x的组件
heartbeat：节点间通信检测模块
ha-logd：集群事件日志服务
CCM（Consensus Cluster Membership）：集群成员一致性管理模块
LRM （Local Resource Manager）：本地资源管理模块
Stonith Daemon： 使出现问题的节点从集群环境中脱离或重启
CRM（Cluster resource management）：集群资源管理模块
Cluster policy engine： 集群策略引擎
Cluster transition engine：集群转移引擎（也叫策略执行引擎）

Heartbeat v1.x与Heartbeat v2.x区别：在Heartbeat v2.x中增加了一个新的集群资源管理器crm，在Heartbeat v1.x中的集群资源管理器是haresource，Heartbeat v2.x中为了兼容v1.x保留了haresource，但同时又新增了一个功能更强大的crm资源管理器。crm管理方式有，一种是基于命令行crmsh，一种是基于图形界面的hb_gui。
2.Heartbeat v3.x的组件
Heartbeat：将原来的消息通信层独立为heartbeat项目，新的heartbeat只负责维护集群各节点的信息以及它们之前通信。
Cluster Glue：相当于一个中间层，它用来将heartbeat和pacemaker关联起来，主要包含2个部分，即为LRM和STONITH。
Resource Agent：用来控制服务启停，监控服务状态的脚本集合，这些脚本将被LRM调用从而实现各种资源启动、停止、监控等等。
Pacemaker：也就是Cluster Resource Manager（集群资源管理器，简称CRM），用来管理整个HA的控制中心，客户端通过pacemaker来配置管理监控整个集群。

Pacemaker 提供了多种用户管理接口，分别如下：
(1).基于命令的管理方式
crmsh
pcs
(2).基于图形界面的管理方式
pygui
hawk
LCMC
pcs
Pacemaker内部组成及与各模块之间关系，如下图：

Heartbeat v3.x 内部组件之间的关系，如下图

三、Heartbeat的各版本之间的区别
与v1.x风格相比，Heartbeat v2.x版本之后功能变化如下:
1.保留原有所有功能
2.自动监控资源
默认情况下每2分钟检测资源运行情况，如果发现资源不在，则尝试启动资源， 如果60s后还未启动成功，则资源切换向另节点。时间可以修改。
3.可以对各资源组实现独立监控
比如apache运行在node1上，mysql运行在node2上，Heartbeat可同时实现两台主机的服务监控
4.同时监控系统负载
可以自动将资源切换到负载低的node上
5.新增crm资源管理器
crm管理器可以让heartbeat基于图形界面管理，即hb_gui
与v2.x风格相比，Heartbeat 3最主要变化是功能拆分，Heartbeat官方最后一个STABLE release 2.x 版本是2.1.4，Heartbeat 3官方正式发布的首个版本是3.0.2，Heartbeat 3与Heartbeat2.x的最大差别在于，Heartbeat3.x按模块把的原来Heartbeat2.x拆分为多个子项目，但是HA实现原理与Heartbeat2.x基本相同，配置也基本一致。
四、Heartbeat集群的一般拓扑图
1.主/从架构拓扑
说明：主/从（active/passive）主/从方式即指的是一台服务器处于某种业务的激活状态，另一台服务器处于该业务的备用状态；

2.主/主架构拓扑
说明：主/主（active/active）双主机方式一种指两种不同业务分别在两台服务器上互为主从状态，另一种指两个主节点同时为一种业务服务，共享同一数据文件；