IP-Tech migriert auf den Diskless Shared Root Cluster: Höhere Flexibilität und Skalierbarkeit

Ein flexibler Linux Cluster ist Schlüssel zum Erfolg

“Dank dem com.oonics Diskless Shared Root Cluster von ATIX konnten wir allein bei den Administrationskosten Einsparungen von 50 Prozent erzielen. Darüber hinaus ist das neue System deutlich leistungsfähiger und skalierbarer.“

Donat Grimm, Geschätsführer von IP-Tech

Die IP-Tech AG ist einer der größten Full Service Provider der Schweiz. Das Unternehmen bietet seinen Kunden Hosting-, Voice over IP- und Applikations-Dienste. Es wurde 2000 gegründet, wächst stark und unterhält mittlerweile mehr als 25.000 Domains für Web- und/oder Mail-Dienste. Die IT-Infrastruktur des Unternehmens war über die Jahre auf mehr als 30 Server angewachsen, die jeweils über ein eigenes Betriebssystem und eine eigene Speichereinheit verfügten. Angesichts dieser heterogenen Landschaft standen die Zeichen bei IP-Tech auf Homogenisierung und Konsolidierung.

Den Ausschlag für eine grundlegende Umstrukturierung der IT des Full Service Providers gab das Projekt für einen neu gewonnen Kunden. „Die Anforderungen unserer Kunden sind unsere Anforderungen“, erläutert Donat Grimm, Geschäftsführer von IP-Tech. „Für einen Dienstleister der digitalen Druckvorstufe sollten wir eine Medien-Datenbank betreiben, auf die er für die Produktion von Hochglanzbroschüren angewiesen ist. Das erfordert nicht nur die Speicherung großer Datenmengen im Terabyte-Bereich, sondern auch deren ständige Verfügbarkeit. Mit unserem bisherigen Ansatz kamen wir nicht weiter und suchten deshalb nach einer Alternative, die deutlich effektiver, flexibler und skalierbarer sein sollte. Darüber hinaus wollten wir die Kosten senken. Uns war klar, dass wir eine leistungsstarke Cluster-Lösung benötigten. Zusammen mit ATIX haben wir dann eine ideale Lösung für uns gefunden.“

Angefangen bei der Hardware wurde bei IP-Tech eine komplett neue Plattform auf Basis von Red Hat Enterprise Linux geschaffen. Das Herzstück der neuen Cluster-Lösung, für die sich IP-Tech letztlich entschied, bildet das Red Hat Global File System (GFS). Das Red Hat GFS ist ein Open Source-Dateisystem, das mehreren Rechnern in einem Cluster den gleichzeitigen Zugriff auf dieselben physikalischen Datenblöcke ermöglicht. ATIX, Red Hat Advanced Partner für GFS, Clustering und Storage, hat auf dessen Basis den „com.oonics Diskless Shared Root Cluster” entwickelt, der den bekannten Cluster-Ansatz konsequent zu Ende denkt und IP-Tech ein extrem flexibles und leicht skalierbares System bietet.

Bei Einsatz einer rudimentären Cluster-Methode laufen IT-Dienste gleichzeitig auf mehreren Servern und die Benutzeranfragen werden von einem Lastverteiler zugewiesen. Für dynamische Dienste ist es notwendig, die Applikationsserver von der Datenhaltung abzukoppeln und ihnen den gemeinsamen Zugriff auf ein Speichersystem zu ermöglichen. Der traditionelle Ansatz für einen gemeinsamen Datenspeicher ist ein Dateiserver. Dieser Server wird dabei oft zu einem Flaschenhals und ist ein Single Point of Failure des Gesamtsystems.

Um diese Schwierigkeiten der traditionellen Ansätze zu lösen, sollte jeder Server in dem Cluster direkten Zugriff auf die Speichergeräte haben und diese konkurrierend gleichermaßen lesen und beschreiben können. Ein Cluster-Dateisystem verbindet hierzu die Applikationsserver und ein angebundenes Speichernetzwerk (Storage Area Network: SAN) und ermöglicht parallele Dateisystemzugriffe aller Cluster-Knoten auf ein zentrales Speichersystem. Der von ATIX entwickelte Diskless Shared Root Cluster treibt diesen Ansatz konsequent auf die Spitze und kommt vollständig ohne Festplatten in den Cluster-Knoten aus.

IP-Tech setzt für die Cluster-Knoten in der Anfangskonfiguration acht HP ProLiant BL20p Blades mit je zwei Intel-Prozessoren ein. „Wir setzen zur Zeit auch noch andere Chip-Architekturen ein, wollen aber mittelfristig auf Intel-Prozessoren konsolidieren. Als Industriestandard bieten sie eindeutig das beste Preis/Leistungsverhältnis und die größtmögliche Freiheit bei der Wahl des Betriebssystems und der Applikationen“, erläutert Grimm. Die Red Hat Cluster Suite sorgt einerseits für die Ãœbernahme der Dienste eines ausgefallenen Servers durch einen anderen und andererseits für die Lastverteilung zwischen den Cluster-Knoten.

Das Red Hat GFS ermöglicht die parallelen Zugriffe aller Cluster-Knoten auf ein zentrales Speichersystem, das aus zwei HP Enterprise Virtual Arrays (EVA) 3000 aufgebaut ist. Der GFS Pool Layer virtualisiert die Speichergeräte und stellt diese Hardware-unabhängig wieder bereit. Dabei können mehrere Geräte in einem Pool mittels „Striping“ oder linearer Verknüpfung zusammengefasst werden. Änderungen an der Pool-Konfiguration sind für alle Cluster-Server sichtbar und ein Volume Manager sorgt für die Online-Erweiterbarkeit des Dateisystems. Da in einem GFS Storage Cluster viele Server auf dieselben physikalischen Datenblöcke zugreifen, gibt es eine Instanz zur Koordination der verteilten Zugriffe - den so genannten „Lockservice“. Dieser gewährleistet die Datenkonsistenz des Dateisystems.

Die neue Infrastruktur von IP-Tech:

Aussagen von IP-Tech Performance-Steigerung: x10 Stabilitätsverbesserung: erheblich Kosteneinsparung: 50 %

Der innovative Clou des von ATIX entwickelten Diskless Shared Root Cluster besteht darin, komplett auf Festplatten in den HP Blades zu verzichten und diese direkt vom Speichersystem booten zu lassen. Diese Konfiguration ist optimal skalierbar: Neue Ressourcen in Form neuer Server-Hardware können nach dem „Plug & Play“-Prinzip einfach hinzugefügt werden, weil das Betriebssystem zentral auf dem Speichersystem installiert ist. Es erleichtert auch die Pflege des Betriebssystems enorm, weil jeweils nur eine Instanz des Betriebssystems zu aktualisieren ist.

Die konsequente Trennung von Cluster-Knoten und zentralem Disk-Storage konsolidiert jegliche Information über den Aufbau und Inhalt des Clusters im zentralen Speichersystem. Bei Ausfall eines Servers ist somit keinerlei Information betroffen, die wiederhergestellt werden muss. Dies reduziert die Wiederherstellungszeit eines Cluster-Knotens auf ein Minimum, da einfach nur die Server-Hardware ausgetauscht werden muss, um das System wieder in den Normalzustand zu versetzen. Dadurch wird die gesamte Verfügbarkeit des Clusters erhöht. Für das Backup werden die Bordmittel des EVA-Speichersystems genutzt. Der Cluster lässt sich außerdem über die ATIX-Lösung com.oonics GrayHead aus der Entfernung überwachen und verwalten.

„Mit dem Diskless Shared Root Cluster haben wir weit mehr gefunden als ein optimales System für unseren neuen Kunden“, resümiert Donat Grimm. „Durch seine große Flexibilität und Skalierbarkeit bietet uns das System die Möglichkeit, auf jede Anforderung unserer Kunden schnell und kostengünstig reagieren zu können. Ein konkurrenzfähiges System ist in der proprietären Welt nicht zu finden. Dass sich die Lösung nur mit dem Red Hat GFS umsetzen ließ, gab, neben den Kosten, den Ausschlag für die Open Source Technologie. Natürlich profitieren wir auch von der gewonnenen Herstellerunabhängigkeit und gesteigerten Leistung durch Einsatz der Intel-Plattformen.“

Software-Plattform

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