History of EBUG勉強会/20110903_ロードバランサなしで負荷分散してみた(No. 10) - FuguIta

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- 1 (2011-08-30 (Tue) 14:18:56)
- 2 (2011-08-30 (Tue) 18:57:35)
- 3 (2011-08-30 (Tue) 19:14:45)
- 4 (2011-08-31 (Wed) 13:25:42)
- 5 (2011-08-31 (Wed) 15:07:14)
- 6 (2011-08-31 (Wed) 17:38:49)
- 7 (2011-08-31 (Wed) 23:39:54)
- 8 (2011-08-31 (Wed) 23:39:54)
- 9 (2011-09-01 (Thu) 17:30:31)
- 10 (2011-09-01 (Thu) 17:30:31)

OpenBSDで作るウェブ/メルマガサーバ

EBUG 第39回会合

2011年9月3日、会津OSS

川俣吉広、kaw@on.rim.or.jp

発端†

筆者の勤務先のウェブサーバの更新 ... ４台目へ更新（３回目）

え～、また俺がやるのぉ？
... やってもいいけど、じゃあ代わりに好きにやらしてもらうよ。

設計†

... というわけで、OpenBSD。

現行サーバは、

DELL PowerEdge / RedHat Enterprise Linux
現用/予備の２台構成 ... 内製の「なんちゃってFailOver」付き。

新サーバはこうしたい；

現用/予備切替えじゃなくて、「両現用」
もちろんIPv6対応

ネットワーク†

CARP - Common Address Redundancy Protocol

ルータ冗長化プロトコルであるHSRP, VRRPの代替として(例によって)OpenBSDプロジェクトで開発された。
VRRPはRFC3768で規定されたNon proprietaryな規格だが、一部HSRP (こっちはCicsoプロプラ)に触る部分があるらしく、 BSDライセンスでの開発・公開が困難なことから新規にCARPを開発した(http://openbsd.org/lyrics.html#35 )。

現在は各 *BSDで使用可。

動作のしくみ†

基本的な考え方はHSRP, VRRPと同じ

現用／予備で動作するFailOver構成の場合

複数のホストで一台の仮想ホストを構成 ... 各ホストは一定間隔でAdvertise Packetを送信しようとする。
Advertise Packetを連続して送出できたホストがマスタになる。
ホスト間でAdv Packetの送信タイミングに差を持たせる(advskew) ... 送信間隔の短いホストほどマスタになりやすい。これがプライオリティとなる。

設定例
ホストwwwn

ifconfig bge0  inet 231.182.63.237 netmask 255.255.255.240

ifconfig carp0 inet 231.182.63.236 netmask 255.255.255.240 \
    carpdev bge0 \  <- carp0が動作する物理I/F
    advbase 1 \     <- Adv Packetの基本送信間隔(秒)
    vhid 1 \        <- 仮想ホストの識別番号
    advskew 0       <- Adv Packetの送信タイミング差

ホストwwws

ifconfig bge0  inet 231.182.63.238 netmask 255.255.255.240

ifconfig carp0 inet 231.182.63.236 netmask 255.255.255.240 \
    carpdev bge0 \
    advbase 1 \
    vhid 1 \
    advskew 200     <- この部分がホストNと異なっている
                       advbase + (advskew/256)秒間隔でAdvertise

正常時

障害発生時

負荷分散への応用†

前項の基本設定では、現予備構成なので、予備が遊んでいてもったいない。
両方同時に動せればいいのに‥‥。

考え方

仮想ホストを２つ生成し、両方共稼働させる。

設定例
ホストwwwn

ifconfig bge0  inet 231.182.63.237 netmask 255.255.255.240

ifconfig carp0 inet 231.182.63.236 netmask 255.255.255.240 \
    carpdev bge0 \
    carpnodes 1:0,2:200 \   <- vhid:advskewの組
    balancing ip            <- Source IPアドレスで分散させる

ホストwwws

ifconfig bge0  inet 231.182.63.238 netmask 255.255.255.240

ifconfig carp0 inet 231.182.63.236 netmask 255.255.255.240 \
    carpdev bge0 \
    carpnodes 1:200,2:0 \
    balancing ip

２台ある実ホストがそれぞれ、仮想ホスト1, 仮想ホスト2のマスタになるように構成する (carpnodes)。
外部からの通信に対しては、どちらかのホストが反応するようにする (balancing ip)。

正常時

縮退時

その他の要素†

ストレージ†

同一型式のディスクが２式実装されている ... ディスクアレイ用

ソフトウェアRAIDを構成する場合、OpenBSDには raid(4) (NetBSD由来のRAIDframe)と softraid(4) (OpenBSD独自の実装)とがある。
...今回はsoftraid(4)を使用
- 使用法: disklabelでRAIDタイプのパーティションを作成し、bioctl -c [part ...]で作成
  
  ディスクレイアウト

ルートパーティションと /usrは、RAID化してません ... RAIDが縮退した時にブートとOS廻りで難儀したくないので。

データベース†

OpenBSD 4.9のportsに収録されているPostgreSQL 9.0.3をインストール
Streaming Replicationを用いてDB間の同期を取った

わかりやすいドキュメントがあまりないが、まぁ普通にインストールOK ... 動作も特に問題なし
DB間に主従関係あり。更新は主DBに対してのみ可。
- 主DBが停止した場合は、従DBで参照のみ可の運用になる ... 手動で従→主への動作変更を行う必要あり。

静的ウェブコンテンツの同期†

rsyncを用いて、定期的にお互いをコピーしあう。

そのままではコピーがループしてしまうので、
```
rsync -aqH --update . 相方サーバ/.
```
とし、「タイムスタンプの新しいもののみ」コピー
なので、片方だけ消してもしばらく経つと復活します。

今時sendmail+smtpfeed (ry

物理接続 - bge0:外部向け、 bge1:サーバ間直結

データフロー

その他もろもろ†

監視系†

OpenBSD標準のもの ... daily/weelky/monthly output, daily insecure output

動作一般の記録・表示 ... SAG (http://fuguita.org/?SAG )

cronで定期的に実行されるスクリプト群 ... 異常があった場合にメールで通報
- syslog ... /var/log/messagesに追加された直近のエントリをメールで通報
- carpの稼働状態 ... 縮退していないかどうか？
- RAIDの稼働状態 ... 縮退していないかどうか？
- ウェブコンテンツ ... 外部ホストからwgetで定期的にアクセス。httpdの死活確認

はまったこと†

CARPのトラブル
- 社内のテスト環境ではOK。
- 実機を社内からインターネットに接続したところ、CARPの共通アドレスに対してのみ通信できない!
  - 各サーバの実アドレスについてはOK。
  - ネットワークをモニタしたところCARPの共通アドレスのARP応答に対向ルータが反応しないことが判明 (以下のシーケンスの3以降が行われない)
```
(1) 00:1a:6d:2e:0f:ff > ff:ff:ff:ff:ff:ff : arp who-has (CARPアドレス) tell (対向ルータ)
(2) 78:ac:c0:88:69:64 > 00:1a:6d:2e:0f:ff : arp reply (CARPアドレス)  is-at 01:00:5e:00:01:01
(3) 00:1a:6d:2e:0f:ff > 01:00:5e:00:01:01 : (対向ルータ) > (CARPアドレス): icmp: echo request
(4) 78:ac:c0:88:69:64 > 00:00:0c:07:ac:35 : (CARPアドレス) > (対向ルータ): icmp: echo reply
```
  - 対向ルータはCisco製で、HSRPを使っていた ... 相性問題ありかも。
    (01:00:5e:00:01:xxはAdv Packet送出用に用いられるマルチキャストパケットに割当られたMACアドレス)
  - 一旦サーバをDCに移設し、実環境でテスト ... OK。

PFの設定注意
- carp0は実デバイスであるbge0上にある仮想デバイスなので、PFの設定はcarpに対してもbge0への設定が効いてくる。
```
pass in  on bge0 from any to { bge0のアドレス, carp0のアドレス } port { ssh, http, https }
pass out on { bge0, carp0 }
```

RAIDコントローラ
カタログ仕様では、「SmartArray P410i」 ... サポートされているか？
http://www.openbsd.org/i386.html#hardwareでは、
- cac(4) ...Compaq Smart ARRAY 2*, 3* and 4* RAID controllers
- ciss(4) ...Compaq Smart ARRAY 5*, 6* and 4* RAID controllers
という記述があるので、とりあえずやってみる ... 認識せず - NG。
- dmesgを確認したところ「Intel 82801JI RAID」
- BIOSメニューでRAIDコントローラを使わない設定にしたところ、dmesgで「Intel 82801JI SATA」となり、通常のSATAディスクコントローラとして認識された。これをsoftraid(4)で使用

まとめ†

結果
- ほぼ予定通りの構成で運用開始できた。
- テスト環境がOKでも、できるだけ実運用での試験をしましょう。

ToDo
- 障害発生時の手順書を完備しておく。
- DCがIPv6対応となった場合の設定追加
  ... CARPのデュアルスタック対応はテスト環境では検証済み。