Недорогой отказоустойчивый кластер? Легко!

Когда речь заходит о недорогом кластерном решении вкупе с возможностью получить совместный доступ к накопителям и упаковать все это в форм-фактор 2U, то, на первый взгляд, удовлетворение всех трех требований одновременно выглядит маловероятным. Но Fujitsu удалось выполнить все эти условия в кластере PRIMERGY CX420 S1, который поставляется как готовое решение для обеспечения непрерывности работы бизнес-приложений в компаниях среднего и малого бизнеса (СМБ), пока обделенных выбором недорогих отказоустойчивых решений.

Идеология

Не секрет, что компании сектора СМБ обычно не имеют возможности для найма системных администраторов с опытом построения отказоустойчивых систем. При этом деятельность многих компаний непосредственно связана с обеспечением непрерывности бизнес-процессов. Например, падение сервера интернет-магазина на минуты приведет к потере заказов, часы простоя скажутся на репутации, а день-другой простоя кардинально снизит привлекательность бизнеса и может привести к его краху… И если DDoS-атаку эффективнее отражать на уровне провайдера, то от падения самого сервера проще защититься с помощью резервирования, что и учтено в рассматриваемом сервере.

PRIMERGY CX420 S1 спроектирован как ориентированный на применение в сегменте СМБ отказоустойчивый кластер под Windows Server 2012. Его настройка доступна для системного администратора, знакомого с Windows Server, и не требует специальной подготовки. Таким образом, инженерные службы могут весьма точно спланировать время, а финансовый отдел – затраты на его внедрение. Еще одна особенность кластера CX420 заключается в том, что он является законченным решением, не требующим отдельной внешней СХД, обеспечивая совместный доступ обоих серверных узлов к 12 накопителям, установленным в корпусе самого кластера, что опять-таки снижает затраты на внедрение.

Архитектура

Fujitsu PRIMERGY CX420 S1 – это двухузловой кластер, работающий под управлением Microsoft Windows Server 2012. Собственно CX420 S1 – это шасси высотой 2U, в которое устанавливаются два серверных узла. Каждый узел – это сервер PRIMERGY CX272 S1, включающий пару современных (вплоть до 8-ядерных) процессоров Intel® Xeon® E5-2600 (поддерживаются ЦП от E5-2603 до E5-2680). Процессор поддерживает четырехканальный обмен данными с памятью, всего каждый узел позволяет установить 16 модулей емкостью до 16 Гбайт, что дает максимально 256 Гбайт ОЗУ на узел.

Помимо двух внешних гигабитных сетевых портов каждый сервер имеет порт сервисной ЛВС и три разъема PCIe, в один из которых обязательно устанавливается SAS-expander. Сервер CX272 S1 имеет до двух внутренних загрузочных SATA-дисков (без горячей замены, с возможностью зеркалирования) и SAS-подключение к расположенным в корпусе шасси CX420 накопителям совместного доступа. Накопители (до 12 шт.) имеют форм-фактор 3,5 дюйма, однако есть возможность использовать такое же количество 2,5-дюймовых дисков в специальных переходниках под 3,5-дюймовый слот.

Накопители совместного доступа и дают первые уникальные свойства рассматриваемого кластера. Все 12 двухпортовых накопителей кластера объединены в единое дисковое пространство с помощью технологии Windows Storage Spaces. Наличие двух портов обеспечивает одновременный доступ к пространству от обоих узлов. При необходимости это дисковое пространство может быть расширено подключением дополнительного двухпортового внешнего массива JBOD на 12 дисков SAS.

Узлы имеют высоту 2U и располагаются горизонтально друг относительно друга. Между ними в шасси находится центральный отсек, содержащий вентиляторы и блоки питания горячей замены. Узлы соединены между собой гигабитным каналом Ethernet (реализован на соединительной плате внутри шасси). Этот канал используется для синхронизации кластера (“heartbeat”). Система вентиляции образует два независимых потока воздуха через оба узла и выбрасывает воздух через центральный блок назад. Сами узлы безвентиляторные и бескорпусные, что, кстати, позволило снизить стоимость системы. Потребляемая мощность кластера – не более 1200 Вт.

Таким образом, весь кластер умещается в стандартный рэк 2U и не требует особых условий по электропитанию и охлаждению.

Готовность

Для обеспечения высокой готовности требуется аппаратное и программное резервирование. Аппаратное резервирование в Fujitsu PRIMERGY CX420 S1 обеспечивается дублированием вычислительных узлов, каждый из которых допускает горячую замену. Кроме того, возможна замена «на ходу» блоков питания. Как было упомянуто выше, синхронизация узлов кластера организуется через гигабитный канал Ethernet, который находится на объединительной плате. В зависимости от сценария при отключении одного из узлов либо вся нагрузка перекладывается на другой узел без задержки в работе, с точки зрения пользователя, либо за небольшое время проводится failover для запуска задач с отказавшего активного узла на пассивном резервном узле. Причем failover поддерживается как для нативных приложений, так и работающих в виртуальной среде. Адаптеры SAS на плате не требуют использования RAID, так как работа дискового пространства совместного использования организуется средствами Windows 2012 Storage Spaces. Эта технология предоставляет ряд преимуществ по сравнению с традиционными RAID-системами, представляя из себя нечто скорее более близкое к WAFL от Netap, чем просто «размазывание» данных по дискам RAID группы. В частности, она обеспечивает thin provisioning: можно тонко настраивать использование различных дисков из тех, что находятся в кластере. Особенно это актуально, если используются накопители разного типа.

Про возможности Storage Spaces на кластере можно посмотреть здесь, а про настройку здесь.

Итог

«В лице» Fujitsu PRIMERGY CX420 S1 пользователи получают компактный (2U) и недорогой кластер высокой готовности с хранилищем совместного доступа, и при этом без необходимости использовать внешнюю СХД. Кроме экономии на самом оборудовании, партнер сможет сэкономить и на обслуживании, так как система рассчитана на работу под управлением Windows Server 2012. Она не потребует от обслуживающих ее инженеров специальных знаний в области отказоустойчивости и кластеризации.
При этом Fujitsu PRIMERGY CX420 S1 выполнен для использования в стандартных серверных стойках и рассчитан на традиционное воздушное охлаждение без дополнительных требований (а значит и без затрат) к инфраструктуре.

***

FAQ

Этот кластер нашим партнерам был представлен чуть ранее на вебинаре «Серверный кластер Fujitsu PRIMERGY CX420 S1», поэтому мы хотели сразу дать ответы на типичные вопросы, которые слушатели задали нашему сотруднику Павлу Бороху, менеджеру по маркетингу продукции, серверам PRIMERGY в России и странах СНГ.

1) Альтернативные операционные системы
Возможно использование ОС, отличных от Windows Server 2012, только через виртуализацию с помощью Hyper-V. Программы, которые будут работать в виртуальной среде тоже, будут восстановлены после failover.

2) Отличия от других серверов Fujitsu
Мы собрали для примера альтернативную систему с поддержкой 12 SAS-дисков емкостью 900 Гбайт и функциями дублирования.

При использовании двух одноюнитовых серверов PRIMERGY RX200 S7 и дискового хранилища ETERNUS DX60 S2 она, как видно на картинке, заняла больше места в стойке, имеет большее потребление, а самое главное – стоит 32 300 евро вместо 26 530 евро за Fujitsu PRIMERGY CX420 S1. Это не означает, что мы подобрали плохой комплект серверов и СХД, просто CX420 S1 максимально точно отвечает заявленным целям – компактный сервер высокой готовности со стандартными требования к инфраструктуре.
Обращаем внимание, что приведенные выше цены – европейский List Price, чтобы узнать стоимость в России, необходимо обратиться к нашим партнерам.

3) Отличия от других кластеров 2U
Мы не претендуем на эксклюзивность конструкции – два сервера и соединительный блок в форм-факторе 2U. Однако, например, серверы других производителей позволяют собрать в этом объеме кластер для высокопроизводительных вычислений, в то время как CX420 предназначен для построения кластера ради высокой надежности, со встроенными процедурами восстановления в случае отказа.

4) Потенциал развития
PRIMERGY CX420 S1 – один из ряда планируемых готовых решений от Fujitsu для ПО Microsoft. В скором времени мы также представим готовые решения (“appliances”) для Microsoft SQL Server и Sharepoint Server.