DRBDの概要

DRBDは、ハイアベイラビリティ(HA)クラスタを構成するときに有用なブロックデバイスを提供します。可能であれば専用のネットワークを使って、 2台のコンピュータのブロックデバイスの間でデータをミラーします。ネットワーク越しのRAID 1と考えるのがわかりやすいでしょう。

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DRBDのしくみとHAクラスタの構成要件

DRBDは、受け取ったデータをローカルホストのディスクに書き込むと同時に、もう1台のホストにそれを送ります。もう1台のホスト側のDRBDは、受け取ったデータをディスクに書き込みます。

クラスタシステムを構成する場合、クラスタメンバーシップを管理するソフトウェア、通常はheartbeatが必要です。さらに、DRBDが提供するブロックデバイスを利用する次のようなアプリケーションも必要です。

任意のファイルシステムとfsckコマンド
ジャーナリングファイルシステム
リカバリ機能を備えたデータベースシステム

動作の説明

1つのDRBDは、同時に複数のブロックデバイスを管理できます。個々のデバイスはプライマリあるいはセカンダリという「状態」を持ちます。デバイスがプライマリ状態の場合、そのホスト上で動作するアプリケーションは、/dev/drbdXという名前のDRBDブロックデバイスにアクセスできます。ディスクに書き込むデータは、自ホストの下位ブロックデバイスに送られ、同時にセカンダリ状態のホストのDRBDにも送られます。セカンダリ側では、データは下位ブロックデバイスにそのまま送られます。ディスクからの読み込みは、つねにローカルディスクにアクセスします。

プライマリノードがダウンすると、heartbeatはセカンダリノードのDRBDの状態をプライマリに変更します。ジャーナリングファイルシステムを使っていない場合は、fsckによるファイルシステムチェックが行われ、その後アプリケーションが起動します。

ダウンしていたノードが復旧したら、そのノードはセカンダリ状態になり、プライマリノードとの間でディスク内容を同期させます。この同期作業はアプリケーションの背後で実行され、サービスの中断は生じません。

当然のことですが、この再同期の対象は、ディスク内容が書き換えられた部分だけです。このように、DRBDは可能な限り「インテリジェントな再同期」を実行します。DRBD-0.7以降のバージョンでは、「アクティブセット」を定義しておくことができ、これによってディスクサイズ(最大4テラバイト)に関わらず再同期時間を1～3分程度に抑えられます。ハードディスクが完全に壊れた場合でも、この高速な再同期は変わりません。

DRBDとHAクラスタの関係

ほとんどのHAクラスタシステムは、「共有ディスク」を使っています。このデバイスは、SCSIケーブルやファイバチャネルを使って、同時に複数のホストに接続されます。

DRBDも、概念的には同様の共有デバイスになります。しかし高価で特殊なデバイスを必要としません。代わりに一般的なIPネットワークを利用するので、安価で簡単に構成することができます。

DRBDとクラスタファイルシステム

DRBDは、一方のノードがプライマリ、他方がセカンダリとして動作します。これは、古典的なフェールオーバ・クラスタの場合の推奨モードです。この場合、一般的に使われているジャーナルファイルシステム(ext3、XFS、JFSなど)を使ってください。