Triển khai Tính năng DB2 pureScale trên Linux
Giới thiệu
Trong thị trường cạnh tranh ở mức cao ngày nay bạn cần triển khai một kiến trúc xử lý dữ liệu
không chỉ đáp ứng các nhu cầu chiến thuật trước mắt của bạn, mà còn cung cấp tính linh hoạt để
thích ứng với yêu cầu chiến lược tương lai của bạn.
Vào tháng Mười Hai năm 2009, IBM đã giới thiệu Tính năng DB2 pureScale cho Enterprise
Server Edition (ESE-Ấn bản máy chủ doanh nghiệp) (còn được biết là tính năng chia sẻ dữ liệu
cho ESE), làm cho công nghệ này mở các hệ thống bằng cách sử dụng một công cụ cơ sở dữ liệu
chia sẻ đĩa hoạt động- năng động được dựa trên kiến trúc chia sẻ dữ liệu DB2 cho z/OS.
Bạn nhận được các lợi ích sau đây khi sử dụng Tính năng DB2 pureScale:
Khả năng hầu như vô hạn
Bạn có thể mở rộng hệ thống của mình bằng cách dễ dàng thêm các máy tính bổ sung vào
cụm của bạn. Tính năng DB2 pureScale có thể mở rộng đến 128 thành viên và có một
thiết bị quản lý tập trung, cho phép các khả năng mở rộng hiệu quả. Nó sử dụng một công
nghệ tên là RDMA (Remote Direct Memory Access - Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa) để
cung cấp một cơ chế truyền thông giữa các nút có hiệu quả cao nhằm giúp các khả năng
mở rộng của nó.
Sự trong suốt của ứng dụng
Bạn có thể sử dụng các ứng dụng hiện có của mình mà không cần thay đổi gì. Một ứng
dụng đang chạy trong một môi trường DB2 pureScale không cần biết gì về các thành viên
khác nhau trong cụm, hoặc không cần được quan tâm về phân vùng dữ liệu. Tính năng
DB2 pureScale sẽ tự động định tuyến các ứng dụng đến các thành viên thích hợp nhất.
Tính năng DB2 pureScale cung cấp sự hỗ trợ nguyên gốc với nhiều cú pháp được các nhà
cung cấp cơ sở dữ liệu khác sử dụng, cho phép các ứng dụng đó chạy trong một môi
trường DB2 pureScale với các thay đổi tối thiểu hoặc không cần thay đổi. Trong thực tế,
trong nhiều trường hợp có thể đạt được các lợi ích của tính năng DB2 pureScale mà
không cần sửa đổi các ứng dụng của bạn.
Sẵn sàng liên tục
Tính năng DB2 pureScale cung cấp một kiến trúc hoạt động-năng động với sự dư thừa cố
hữu. Nếu một thành viên dừng hoạt động, quá trình xử lý có thể tiếp tục với các thành
viên hoạt động còn lại. Trong lúc có lỗi, chỉ có dữ liệu đang được sửa đổi trên các thành
viên đang có lỗi tạm thời không có sẵn cho đến khi việc khôi phục cơ sở dữ liệu hoàn
thành với bộ dữ liệu đó. Cách tiếp cận này là hoàn toàn trái ngược với các giải pháp cạnh
tranh khác ở đó có thể xảy ra đóng băng toàn bộ hệ thống trong quá trình khôi phục cơ sở
dữ liệu.
Tổng chi phí quyền sở hữu (TCO) giảm
Tính năng DB2 pureScale làm giảm TCO vì các giao diện xử lý việc triển khai và bảo trì
các thành phần tích hợp, làm giảm công sức học thêm so với một số các công nghệ cạnh
tranh khác.
Để hiểu rõ hơn về Tính năng DB2 pureScale cung cấp các lợi ích này như thế nào, bạn nên hiểu
một chút về kiến trúc này. Hình 1 cho thấy các thành phần khác nhau của một cấu hình DB2
pureScale. Mặc dù có nhiều thành phần cao cấp, một phần quan trọng của cấu hình này là trong
suốt đến người dùng cuối vì Tính năng DB2 pureScale triển khai và quản lý các thành phần này.
Hình 1. Tổng quan về cấu trúc mạng của Tính năng DB2 pureScale
Lưu ý rằng có sự triển khai của bốn thành viên và hai phương tiện lưu trữ trong bộ nhớ truy cập
nhanh (CF) của cụm. Các máy khách có thể nối đến bất kỳ thành viên nào và Tính năng DB2
pureScale có thể tự động cân bằng tải cho các máy khách trên tất cả các thành viên khác nhau
dựa vào cách sử dụng máy tính. Nếu bất kỳ máy tính chủ trong cấu hình có lỗi, tính năng DB2
pureScale sẽ chuyển hướng các máy khách đến các thành viên đang hoạt động trên các máy tính
chủ còn lại.
Mỗi thành viên DB2 biểu diễn một máy xử lý DB2. Có thể triển khai lên đến 128 thành viên
trong một cấu hình pureScale DB2 duy nhất. Các thành viên hợp tác với nhau và với CF để cung
cấp sự truy cập nhất quán vào cơ sở dữ liệu từ bất kỳ thành viên nào. Có thể thêm vào và loại bỏ
các thành viên khi các yêu cầu xử lý thay đổi mà không cần bất kỳ tác động nào đến các máy
khách. Như được thảo luận sau trong bài này, các thành viên và các CF có thể cùng tồn tại trên
cùng một máy tính vật lý.
Một tầng các dịch vụ của cụm được tích hợp với pureScale DB2 để cung cấp các chức năng phát
hiện lỗi, tự động hóa phục hồi và một hệ thống tệp có phân cụm. Các công nghệ này được tích
hợp trong Tính năng DB2 pureScale và sử dụng các công nghệ IBM được tối ưu hóa cho phần
mềm DB2. Chúng bao gồm Tivoli SA MP (Tivoli Systems Automation for Multi-platforms - Tự
động hóa các hệ thống Tivoli cho nhiều nền tảng) của IBM, RSCT (Reliable Scalable Cluster
Technology - Công nghệ cụm có thể mở rộng tin cậy) và GPFS (General Parallel File System -
Hệ thống tệp song song chung).
Tính năng DB2 pureScale tự động triển khai và cấu hình các công nghệ này theo một cấu hình
dựng sẵn cho cách thực hành tốt nhất. Bạn không cần xác định cách cấu hình công nghệ phân
cụm đi kèm với tính năng DB2 pureScale vì nó dễ dàng với người dùng cuối.
Trong cấu hình pureScale DB2, các thành viên và các CF có thể truyền thông hiệu quả bằng cách
sử dụng công nghệ RDMA. RDMA cho phép một máy tính đọc hoặc ghi vào bộ nhớ của máy
tính khác mà không đòi hỏi bất kỳ các chu kỳ hoạt động nào của bộ xử lý trên máy tính đích. Cơ
chế này, cùng với mạng tốc độ cao như Ethernet 10 gigabit, cho phép một tầng truyền tải rất hiệu
quả với Tính năng DB2 pureScale mở rộng. Cấu hình này cũng có thể chạy trên một mạng
InfiniBand.
CF cung cấp một cơ chế khóa tập trung và có thể mở rộng được để đảm bảo sự liên kết dữ liệu.
Chúng hoạt động như một bộ nhớ truy cập nhanh (cache) cho các trang DB2, khi sử dụng công
nghệ RDMA để cung cấp hiệu năng tăng lên trong các tình huống ở đó một hoạt động của đĩa vật
lý có thể đã được dùng cho yêu cầu khác. CF, cùng với tầng truyền tải hiệu quả, cho phép Tính
năng DB2 pureScale mở rộng dễ dàng vì mỗi thành viên không phải dàn xếp với tất cả các thành
viên khác khi thực hiện một nhiệm vụ.
Do Tính năng DB2 pureScale sử dụng một công nghệ chia sẻ đĩa, nên bất kỳ thành viên nào cũng
có thể đọc hoặc viết vào bất kỳ phần nào của cơ sở dữ liệu. Nếu bất kỳ thành viên nào có lỗi, thì
các thành viên đang hoạt động khác vẫn có khả năng truy cập tập dữ liệu đầy đủ.
Về đầu trang
Triển khai Tính năng DB2 pureScale
Tổng quan về cấu hình
Trong kịch bản sau đây, bạn sẽ triển khai Tính năng DB2 pureScale V9.8.3 trên các máy tính có
hai hệ thống vật lý x3850 X5. Để biết một danh sách các mô hình máy chủ được hỗ trợ khác, hãy
tham khảo tài liệu DB2.
Mỗi máy tính vật lý có các đặc điểm sau:
Nó tồn tại trên một mạng công cộng cho phép kết nối máy khách.
Nó có một bảng mạch Ethernet 10 gigabit để truyền thông tốc độ cao, độ trễ thấp giữa
các thành viên và các CF. Bảng mạch Ethernet 10 gigabit cũng cho phép RDMA trên
Ethernet.
Nó đã chia sẻ kết nối đến một bộ các đĩa tập chung.
Hình 2 cho thấy một cấu hình điển hình của các thành phần phần cứng chính của một triển khai
Tính năng DB2 pureScale.
Hình 2. Cấu hình phần cứng mẫu của Tính năng DB2 pureScale
Bảng 1 liệt kê các cấu hình cao cấp của mỗi nút vật lý.
Bảng 1. Tổng quan về cấu hình
Tên máy tính chủ
coralinst07 coralinst08
Mức hệ điều hành
SUSE Linux Enterprise Server 10
SP3 (x86_64) Linux Kernel
2.6.16.60-0.69.1-smp
SUSE Linux Enterprise Server 10 SP3
(x86_64) Linux Kernel 2.6.16.60-
0.69.1-smp
Kiểu máy chủ Thành viên 0 + CF sơ cấp Thành viên1 + CF thứ cấp
Số lõi 8 8
RAM 64GB 64GB
Phần mềm hệ
thống của BIOS
Phiên bản: -[G0E122DUS-1.23]-
cần thiết với chỉ X5 (x3850)
Phiên bản: -[G0E122DUS-1.23]- cần
thiết với chỉ X5 (x3850)
Các đĩa chia sẻ
/dev/sdd - Đĩa để lưu giữ các tệp cá thể DB2 chia sẻ
/dev/sde - Đĩa được sử dụng với dữ liệu DB2
/dev/sdf - Đĩa được sử dụng với các bản ghi nhật ký giao dịch DB2
/dev/sdg - Đĩa được Tầng các dịch vụ cụm DB2 sử dụng
Lưu ý Các dung lượng của các đĩa thay đổi theo các yêu cầu cụ thể
Trình đi
ều khiển ổ
đĩa
Gói trình điều khiển RDAC cho
nhân 2.6
z-Đáy dạng mẫu;z-Đỉnh dạng
mẫu;Đánh dấu HTML; Nhận
xét;09.03.0C05.0439
Gói trình điều khiển RDAC cho nhân
2.6 z-Đáy dạng mẫu;z-Đỉnh dạng
mẫu;Đánh dấu HTML; Nhận xét;
09.03.0C05.0439
Giao diện Ethernet
eth0 eth0
Phần mềm hệ
thống của bảng
mạch Ethernet
2.7.700 ( fw-25408-2_7_700-
DB2_59Y1905.bin)
từ mellanox.com
2.7.700 (fw-25408-2_7_700-
DB2_59Y1905.bin)
từ mellanox.com
Tên máy tính chủ
của Giao diện
Ethernet 10 gigabit
coralinst07-10ge coralinst08-10ge
Giao di
ện Ethernet
10 gigabit eth4 eth4
OpenSSH openssh-4.2p1-18. 40.35 openssh-4.2p1-18. 40.35
OFED OFED-IBM-DB2-pureScale-PTF-
1.5.2-4.1404.1.PTF.604678
OFED-IBM-DB2-pureScale-PTF-1.5.2-
4.1404.1.PTF.604678
Để biết thông tin về cách cấu hình Ethernet 10 gigabit, tham khảo Phụ lục A, hoặc tham khảo
Phụ lục B để tìm hiểu thêm về việc triển khai một mạng InfiniBand.
Về đầu trang
Các bước trước khi cài đặt Tính năng DB2 pureScale
Trừ khi có quy định khác, chạy các lệnh được liệt kê trong các bước này với tư cách là người
dùng có các đặc quyền root (chủ).
1. Đảm bảo rằng SSH (không dùng mật khẩu) được thiết lập ở mức root (chủ) trong tất cả
các máy tính vật lý tham gia vào một cụm DB2 pureScale. Bạn có thể xác nhận hợp lệ
cấu hình SSH bằng cách ban hành lệnh sau đây từ máy tính này đến máy tính khác trong
cụm, và đảm bảo rằng nó sẽ trả về tên máy tính chủ (hostname) hợp lệ mà không có bất
kỳ lời nhắc nào:
# ssh <target machine> hostname
Trình cài đặt sẽ thiết lập SSH mức cá thể trong lúc thiết lập cá thể.
2. Có ít nhất 10 GB dung lượng chưa sử dụng trong các hệ thống tệp /tmp và trong /var của
mỗi máy tính.
3. Hãy chắc chắn rằng tất cả các tập tệp được cài đặt như là một phần của bản cài đặt của hệ
điều hành:
cpp, gcc, gcc-c++, kernel-source, binutils, libstdc++ 32/64 bits.
4. Xác định các đĩa được sử dụng cho Tính năng DB2 pureScale và đảm bảo mỗi đĩa được
gắn thẻ với một WWID/WWN và đều giống nhau trên tất cả các nút.
Bạn có thể sử dụng lệnh fdisk -l để liệt kê tất cả các khối vật lý có sẵn trên một máy
tính, cùng với các dung lượng của các đĩa. Ví dụ sau đây cho thấy kết quả đầu ra của lệnh
đó:
Disk /dev/sdd: 214.7 GB, 214749020160 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 26108 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
5. Trên các hệ thống có trình điều khiển RDAC của IBM, làm như sau: