Yük Devretme Kümelemesi Nedir? Nasıl Çalışır + Çözümler

Çevrimiçi işlemlere ihtiyaç duyan şirketlerin sunucu arızalarını göze almaları mümkün değildir. Sonuç olarak bu işletmeler, sunucu çökse bile verilerini güvende tutacak, arıza korumalı bir prosedür oluşturmanın yollarını arıyor. Bu yöntemlerden biri yük devretme kümelemesidir.

Yük devretme kümelemesi, yönetilen alan adı sistemi (DNS) sağlayıcı çözümleri tarafından yönetilebilir; ancak mekanizmasını ve temel özelliklerini anlamak, yük devretme zorluklarını sınırlamaya yardımcı olabilir.

Bu yaklaşım, sunucu iş yüklerinizin ölçeklenebilir ve kullanılabilir olmasını sağlar. Microsoft Exchange , Microsoft SQL Server ve Hyper-V gibi birçok büyük sunucu programı kendilerini korumak için yük devretme kümelemesine güvenir.

Bazı yük devretme kümeleri fiziksel sunucular kullanırken bazıları sanal makineler (VM'ler) kullanır. Herkes, sunucu uygulamasının gereksinimlerine göre ihtiyaç duyduğu küme türünü seçer.

Bir küme, fiziksel kablolar veya özel bir güvenli ağ aracılığıyla veri ve yazılım alışverişi yapan iki veya daha fazla düğümden oluşur. Yük dengeleme, depolama ve eşzamanlı veya paralel hesaplama için çeşitli türlerdeki kümeleme teknolojisi kullanılabilir. Bazı durumlarda yük devretme kümeleri ekstra kümeleme teknolojileriyle birleştirilir.

Yük devretme kümesinin birincil işlevi, uygulamalar ve hizmetler için CA veya HA sağlamaktır. Arızaya dayanıklı (FT) kümeler olarak da bilinen CA kümeleri, bir sunucu arızalansa bile son kullanıcıların uygulamaları ve hizmetleri kullanmaya devam etmesine olanak tanır. HA kümelerinin neden olduğu hizmette kısa bir kesinti görebilirsiniz, ancak sistem hiçbir veri kaybı olmadan ve çok az kesinti olmadan kurtarılabilir.

Yük devretme kümelemesi neden önemlidir?

Yük devretme kümelemesi ile, etkin olmayan düğümleri veritabanınızı kapatmadan onarabilir, arızalı sunucuları hızlı bir şekilde onarırken kesinti endişelerinden kaçınabilirsiniz. Ayrıca, bir donanım arızası durumunda bu teknik, aktif düğümleri korumak için veritabanını sonlandırır.

Yük devretme kümelemesi aynı zamanda bir arıza durumunda veri kurtarmayı da otomatikleştirir. Bu, bilgi teknolojisi (BT) ekibine olan bağımlılığınızı azaltır ve sunucularınızın hızlı bir şekilde kurtarılmasına olanak tanır. Ayrıca minimum kesinti süresiyle mükemmel yapılandırılmış sorgu dili (SQL) kümesi kullanılabilirliği sunar. Yük devretme kümelemesinin otomatik yük devretme işlevi, bir donanım arızası olsa bile veritabanınızın işlevini korur.

Yük devretme kümeleri nasıl çalışır?

Yük devretme kümelemesi, sunucu uygulamaları için HA ve CA olmak üzere iki temel süreçten oluşur.

CA yük devretme kümeleri %100 kullanılabilirliğe ulaşmaya çalışırken, HA kümeleri genellikle beş dokuzlu olarak bilinen %99,999'a ulaşmaya çalışır. Bu kesinti süresinin toplamı her yıl 5,26 dakikadan fazla değildir. CA kümelerinin kullanılabilirliği daha yüksektir ancak çalışması için daha fazla donanıma ihtiyaç duyulur ve bu da genel maliyetlerini artırır.

Yüksek kullanılabilirliğe sahip yük devretme kümeleri

Yüksek kullanılabilirlik kümesi, kaynakları ve verileri paylaşan bağımsız bilgisayarlardan oluşan bir koleksiyondur. Bir yük devretme kümesinin düğümleri, paylaşılan depolamaya erişime sahiptir. Diğer sunucuların kalp atışını veya sağlığını kontrol etmek için yüksek kullanılabilirlik kümelerine bir izleme bağlantısı da dahildir. Kalp atışı, yalnızca kümedeki düğümler tarafından paylaşılan özel bir ağdır. Dışarıdan erişilemez.

Herhangi bir noktada, bir kümedeki en az bir düğüm aktiftir ve en az biri atıl veya pasiftir.

Temel iki düğümlü düzenlemede, Düğüm 1'in arızalanması durumunda Düğüm 2, kalp atışı bağlantısı aracılığıyla arızayı tanır ve kendisini aktif düğüm olarak yapılandırır. Her düğümdeki kümeleme yazılımı, istemcilerin etkin bir düğüme bağlanmasını garanti eder.

Daha büyük kurulumlarda kümeyi yönetmek için özel sunucular kullanılabilir. Bir küme yönetimi sunucusu, başarısız olan düğümleri belirlemek ve eğer öyleyse, başka bir düğüme işi üstlenmesini bildirmek için her zaman kalp atışı sinyalleri gönderir.

Bazı küme yönetimi yazılım araçları, makineleri ve sunucuları bir küme halinde gruplandırarak VM'ler için HA'yı yönetir. Bir ana bilgisayar arızalanırsa farklı bir ana bilgisayar VM'leri sürdürür.

Olası bir tek arıza noktası olarak, paylaşılan depolama bir risk teşkil eder. Bununla birlikte, yedekli bir bağımsız disk 6 ve 10 dizisini (diğer adıyla RAID 6 ve RAID 10) birleştirmek, iki sabit sürücü arızalansa bile hizmetin sürdürülmesine yardımcı olabilir.

Tüm sunucular aynı şebekeye bağlıysa, elektrik gücü de başka bir arıza noktası olabilir. Her düğüme kendi kesintisiz güç kaynağının (UPS) sağlanması onların korunmasını sağlar.

Sürekli kullanılabilirlik yük devretme kümeleri

HA paradigmasından farklı olarak, hataya dayanıklı bir küme, bir bilgisayarın işletim sisteminin (OS) tek bir kopyasını paylaşan çok sayıda bilgisayardan oluşur. Bir sisteme verilen yazılım komutları diğer sistemlerde de yürütülür.

CA, kuruluşun formatlanmış bilgisayar ekipmanı ve yedek UPS kullanması konusunda ısrar ediyor. CA'nın, hizmeti çalıştıran fiziksel veya sanal sistemin sürekli erişilebilir ve neredeyse mükemmel bir kopyasına ihtiyacı vardır. Bu artıklık modeli 2N olarak bilinir.

Arıza noktası anında tespit edilebilir ve bir sonraki hizmeti aksatmadan bir yedekleme bileşeni veya yöntemi hemen yerini alabilir.

Kümeleme yazılımı, iki veya daha fazla sunucuyu tek bir sanal sunucu gibi davranacak şekilde bağlayabilir veya çeşitli alternatif CA yük devretme kümesi yapılandırmaları oluşturabilir. Örneğin, sanal sunuculardan biri arızalanırsa diğerleri, sanal sunucuyu geçici olarak küme çekirdeğinden kaldırarak yanıt verir. Daha sonra sanal sunucu, çöken sunucu yeniden başlatılmaya hazır olana kadar yükü diğer sunuculara yeniden dağıtır.

Tüm fiziksel bileşenlerin çoğaltıldığı çift donanım sunucusu, CA yük devretme kümelerine bir alternatiftir. Çeşitli donanım platformlarında ayrı ayrı ve eşzamanlı olarak işlem yaparlar ve her iki fiziksel sunucunun sonuçlarını izleyen özel bir düğüm kullanarak senkronize olurlar. Bu çözüm koruma sağlasa da daha pahalı olabilir.

Yük devretme kümeleme özellikleri

Birçok kuruluş, görev açısından kritik uygulamalar için yük devretme kümelemesini kullanır. Bunun nedeni, aşağıdaki özelliklerin yük devretme kümelemesini önemli bir teknik haline getirmesidir.

• Ölçeklenebilirlik : Yük devretme kümelemesi, sunucu arızasını önlemek için işbirliği yapan bir grup kümeyi temel aldığından, yeni kümeler ekleyerek gerektiği gibi kolayca ve kolaylıkla ölçekleyebilirsiniz.
• Kararlılık: Kümelenmiş sunucular kablolar aracılığıyla bağlanır. Geriye kalan kümelerden biri veya birkaçı dış etkenlerden dolayı arızalansa bile hizmet vermeye devam edebilir.
• Gerçek zamanlı izleme: Küme düğümleri, düzgün çalıştıklarından emin olmak için sürekli olarak izlenir. Bir küme yeniden başlatıldığında veya başka bir düğüme aktarıldığında.
• Küme paylaşılan birimi (CSV): Bu özellik, düğümlerin paylaşılan depolamayla çalışırken kullanması için tutarlı ve dağıtılmış bir ad alanı sağlar. Sunucu uygulamalarının baştan sona kesintisiz çalışmasını sağlamak çok önemlidir.

Yük devretme kümesi türleri

Yük devretme kümelemesinde son on yılda önemli ilerlemeler meydana geldi ve birçok kuruluş artık kendi kümeleme çözümlerini sunuyor. En yaygın küme hizmetlerinden bazıları burada ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

VMware yük devretme kümeleri

VMware, VM kümeleri için çok sayıda sanallaştırma teknolojisi sağlar. vSphere vMotion'un CA mimarisi, bir VMware sanal makinesini ve ağını fiziksel veri merkezi ağları arasında tam olarak kopyalar.

İkinci bir ürün olan VMware vSphere HA, VM'leri ve ana bilgisayarlarını otomatik yük devretme için bir kümede gruplandırarak onlara HA sağlar. Ayrıca program, olası arıza noktalarını azaltan DNS gibi harici bileşenlere güvenmez.

Windows sunucusu yük devretme kümesi

Windows sunucu yük devretme kümesi (WSFC) yöntemi, Hyper-V yük devretme sunucularının oluşturulmasını destekler. 2016 ile 2019 arasında bu strateji Microsoft Windows kullanıcıları arasında popüler hale geldi. WSFC, küme izlemeye izin verir ve gerekli yük devretme mekanizmasını otomatik olarak sunar. Sunucu kaybı durumunda WFSC, kümeleri ayrı bir düğüme taşır veya yeniden başlatmayı dener. Ek olarak CSV teknolojisi, birden fazla düğümün belleği paylaşmasına olanak tanıyan dağıtılmış bir ad alanı sağlar.

SQL Server

SQL Server 2017 ile tanıtılan bu Microsoft ürünü, WSFC teknolojisini kullanan güçlü HA çözümlerine sahiptir. SQL sunucusu bileşenleri bu bağlamda WSFC küme kaynakları olarak kabul edilir. Bunlar ayrıca WSFC'ye bağımlı diğer kaynaklarla da entegre edilmiştir. Sonuç olarak WSFC, bir SQL sunucusu örneğini yeniden başlatmak veya buna benzer örnekleri yeni bir düğüme taşımak için verilen emirleri tanımlama ve iletme yetkisine sahiptir.

Red Hat Linux

Microsoft dışında diğer işletim sistemi satıcıları da kendi yük devretme kümesi çözümleriyle birlikte gelir. Örneğin, Red Hat Enterprise Linux (RHEL) hayranları, HA yük devretme kümeleri oluşturmak için HA uzantısını ve Red Hat Global Dosya Sistemini (GFS/GFS2) kullanabilir. Birçok konumu kapsayan tek kümeli esnek kümeler ve çok bölgeli, felakete dayanıklı kümeler desteklenir. Depolama alanı ağı (SAN) veri depolama çoğaltması, çok siteli kümelerde yaygın olarak kullanılır.

Yük devretme kümeleme uygulamaları

Bu sağlam mekanizma aşağıdaki gerçek zamanlı uygulamaları kolaylaştırır.

Görev açısından kritik uygulamaların kullanılabilirliği.

Çevrimiçi işlem işleme (OLTP) bilgisayarlarının hataya dayanıklı sistemlere sahip olması gerekir. Tam kullanılabilirlik gerektiren OLTP, havayolu rezervasyon sistemleri, elektronik hisse senedi ticareti ve ATM bankacılığı için kullanılır.

İmalat, nakliye ve perakende gibi birçok endüstri, önemli uygulamalar için CA kümeleri veya arızaya dayanıklı bilgisayarlar kullanır. E-ticaret, sipariş yönetimi ve personel mesai saati sistemleri örnek olarak sayılabilir.

Yüksek kullanılabilirlik kümeleri genellikle yalnızca beş-dokuz çalışma süresi gerektiren uygulamaları ve hizmetleri kümelemek için kabul edilebilir.

Afet yardımı

Olağanüstü durum kurtarma aynı zamanda yük devretme kümelemesinden de yararlanır. Yangın veya sel gibi bir felaketin tüm fiziksel donanım ve yazılımı yok etmesi nedeniyle yük devretme sunucularının uzak sitelerde barındırılması önemle tavsiye edilir.

Felaket kurtarma için birimleri sunucular arasında çoğaltan bir teknoloji olan Depolama Çoğaltma, Windows Server 2016 ve 2019'da bulunmaktadır. Uzatılmış yük devretme, yük devretme kümelerinin iki konuma yayılmasına olanak tanıyan bir teknoloji özelliğidir.

Kuruluşlar, yük devretme kümelerini genişleterek verileri çeşitli merkezler üzerinde çoğaltabilir . Bir yerde trajedi yaşanırsa tüm veriler diğer yerlerdeki yük devretme sunucularında saklanır.

Bir veritabanının çoğaltılması

Microsoft'a göre WSFC, SQL sunucu veritabanı ve Microsoft Exchange iletişim sunucusu gibi "görev açısından kritik" hizmetleri korumak için ilk olarak Windows Server 2016'da başlatıldı.

Veritabanı çoğaltma için diğer satıcılar yük devretme kümesi teknolojisi sağlar. Örneğin, MySQL Cluster, istemcilerde herhangi bir hizmet kesintisi olmadan, genellikle bir saniyenin altında bir sürede, kümedeki diğer düğümlerde hızlı arıza tespitine olanak tanıyan bir kalp atışı yöntemine sahiptir.

Veritabanları, coğrafi çoğaltma özelliği kullanılarak uzaktaki sitelere çoğaltılabilir.

Yük devretme kümelerinin avantajları

Yük devretme kümelerinin amacı, kullanıcıların hizmette minimum kesinti yaşamasını sağlamaktır. Ancak yük devretme kümelemesinin diğer ek faydaları aşağıda tartışılmaktadır.

• Artan kaynak kullanılabilirliği: Bir akıllı sunucu arızalanırsa, kümedeki diğerleri yükü üstlenir. Bu, önemli zaman ve bilgi tasarrufu sağlar.

• Stratejik kaynak tahsisi: Projeleri düğümler arasında seçtiğiniz şekilde dağıtabilirsiniz. Tüm bilgisayarların tüm projeleri aynı anda yürütmesi gerekmediğinden, bu durum ek yükü en aza indirir ve kaynaklarınızı daha özgürce kullanmanın bir yolunu sunar.

• Artan işlem gücü: Daha fazla makine, daha fazla güç.

• Daha fazla ölçeklenebilirlik: Kullanıcı tabanınız ve rapor karmaşıklığı arttıkça kaynaklarınız da genişleyebilir.

• Basitleştirilmiş yönetim: Kümeleme, önemli veya hızlı değişen sistemlerin yönetimini kolaylaştırır.

Yük devretme kümelemesinin sınırlamaları

Yük devretme kümelemesi ne kadar önemli olsa da aşağıdaki sınırlamalarla karşı karşıya kalmaktadır.

• Karmaşık yapılandırmalar: Windows için yük devretme kümeleme yapılandırması, birçok ağı ve ağ kartını aynı anda yönetmenizi gerektirir. Sonuç olarak, bu yöntemin uygulanması özellikle yeni başlayanlar için zordur.
• Araç entegrasyonları: Windows yük devretme kümelemesi ve Hyper-V daha yakından entegre edilmelidir. Her birini ayarlamanız gerekiyor Yük devretme kümelemesini başarıyla tamamlamak için.
• Web arayüzü: Küme parametrelerini ayarlayacak bir web arayüzü yoktur. Küme yöneticisi özelliğine erişmek için uzak masaüstünde manuel olarak oturum açmanız gerekir.

Yük devretme kümeleme çözümleri: yönetilen DNS sağlayıcıları

Yönetilen DNS sağlayıcıları, yük devretme kümeleme sistemleriyle birlikte çalışarak, yük devretme olayları sırasında trafiği alternatif sunuculara veya veri merkezlerine yönlendirerek hizmetlerinize kesintisiz erişim sağlar, böylece yüksek kullanılabilirlik elde eder ve kesinti süresini en aza indirirsiniz.

Güvenilirliği modernleştirme

Yük devretme kümelemesi, mevcut BT altyapılarında yüksek kullanılabilirlik ve hata toleransı için güvenilir ve temel bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. İş yüklerini ve kaynakları çok sayıda ağ bağlantılı düğüme otomatik olarak yayarak donanım arızalarına veya planlı bakımlara rağmen devam eden operasyonlar sağlar. Bu teknoloji, işinizin en önemli yönünü ele almanız için size başka bir yol sunar; her müşterinin deneyimini güvenli ve mutlu kılar.

Sisteminizin dayanıklılığını güçlendirmenin de zararı olmaz!

Sağlam bir sistem stratejisi için DNS güvenliği kılavuzuyla başlayın.