Présentation

 
Des constructeurs comme Cisco, Nokia, Dell proposent des répartiteurs dits "hardware" pour des sommes en rapport avec la criticité du besoin. Il existe cependant une alternative libre à ce besoin simple : le projet "Linux Virtual Server" ou LVS, qui permet d'utiliser un serveur dédié Linux comme répartiteur de charge.

Notre solution LibrA-LVS se base donc sur Les projets LVS et Keepalived , extrêmements bien reconnus et utilisés dans de très grosses productions.

Les services typiques qui se prêtent à un équilibrage de charge au niveau session sont :

• Serveurs de mail : IMAP, POP, SMTP
• Serveurs de Proxy cache et Reverse-Proxy
• Serveurs web : HTTP, HTTPS
• Serveurs d'application J2ee : Websphere, WebLogic, JBOSS, Tomcat
• Serveurs de fichiers : FTP
• Serveurs de noms : DNS
• Serveurs d'annuaire : LDAP
• Serveurs Citrix MetaFrame
• Serveurs d'impression
• Filtrage de flux : Anti-Spam, Anti-Virus
• etc ...

Pour en comprendre les mécanismes et l'utilisation dans le cadre d'application précis des services de messagerie, jetez-un oeil à notre solution LibrA-MAIL qui intègre ce composant afin d'apporter à son système haute-disponibilité et répartition de charge.

Les principales fonctionnalités qui définissent le fonctionnement du répartiteur de charge :

• la déclaration des services virtuels et des serveurs réels associés
• les mécanismes de translation d'adresse/port
• la répartition de charge du traffic suivant des algorithmes définis
• la vérification à intervalle régulier de la topologie de la ferme de serveurs réels et des services actifs ou non.
• la reprise par le répartiteur de charge de backup des connexions des clients en cours sans interruption de service
• Persistance des connexions clientes
  

Architecture

 

Les répartiteurs de charge assurent un rôle primordial dans la scalabilité d'une architecture en ferme de serveurs. Il sont donc souvent un matériel dédié placé en frontal d'une ferme de serveurs pour assurer la répartition des sessions réseau TCP/IP de façon transparente et invisible pour vos clients.

Le répartiteur de charge LVS est constitué d'un cluster failover de deux serveurs Linux fonctionnant comme une boîte noire et ne nécessitant aucune charge d'exploitation. Cette solution de répartiteur de charge peut être mutualisée pour un grand nombre de services de votre système d'information tels que ceux cités plus haut.

 

Fonctionnalités

 

• Répartition de charge & Layer 4 Switching
  

Cette solution assure la répartition de charge en répartissant les sessions TCP/IP vers les serveurs réels associés à des services virtuels déclarés sur ce répartiteur de charge (ex: SMTP, POP, WWW etc...). Cette répartition de charge est totalement transparente et invisible pour vos clients.

 

• Algorithmes de répartition de charge 

La répartition de charge des traffics associés aux services des serveurs réels se fait grâce aux algorithmes de répartition de charge suivants :

• Round-Robin : barillet tounant, le plus simple
• Round Robin pondéré : barillet tournant avec une pondération sur les éléments de la liste, la pondé-ration peut, par exemple, refléter la capacité de charge des serveurs réels
• Least Connection : session attribuée au serveur réel qui a le moins de connections au moment du choix
• Least Connection pondéré : idem avec une pondération 

D'autres algorithmes plus exotiques sont également fournis : Locality Based Least Connection, idem with Replication Scheduling, Destination hashing, source hashing. Ils répondent à des besoins plus ciblés.

 

• Haute-Disponibilité des serveurs réels et services associés

Notre solution embarque un mécanisme permettant de vérifier à intervalle régulier la bonne santé de tous les services des serveurs réels référencés dans la configuration du répartiteur de charge. Si il détecte une interruption de service, il prend l'initiative de sortir le serveur réel de la liste associée au service. Ce mécanisme propose les fonctionnalités suivantes :

• checker UDP
• checker TCP Layer3
• checker TCP Layer4
• checker TCP Layer5 (HTTP Get, SSL Get)
• checker spécifique TCP
• redirection vers un serveur d'excuse si tous les serveurs réels d'un pool associé à un service virtuel sont indisponibles

• Haute-Disponibilité du répartiteur de charge lui-même
  

Notre solution embarque un mécanisme, ajoutant à la haute-disponibilité des serveurs réels et services associés, la haute-disponibilité du répartiteur de charge LVS lui-même. En effet, lorsque le serveur LVS est indisponible il faut que les services virtuels restent disponibles. Plus encore, il faut que les sessions clientes déjà établies ne perçoivent pas d'interruption de service. Il ne suffit pas de mettre en place un cluster failover de serveur LVS, il faut en plus organiser la synchronisation des tables de routage LVS entre les noyaux Linux, et donc gérer les bascules d'état maître / esclave pour piloter ces synchronisations. Notre solution embarque un mécanisme qui répond à ce besoin et intègre :

• une "machine à états finis" pour gérer les bascules d'état
• la logique de pilotage des threads kernel de synchronisation des tables de routage LVS
• un battement de coeur multicast crypté SSL sur le principe du protocole VRRPv2 de Cisco
• la logique d'annonciation ARP de reprise d'adresse IP aux clients pour un "IP-takeover" sous la barre de la seconde.
• possibilité de n serveurs frontaux en VRRP, multi-sites

Votre projet

Nous vous accompagnons à travers les différentes étapes du déploiement d'une solution de haute disponibilité et/ou répartition de charge :

Conseil :

• Etude de faisabilité de votre projet
• Conception de l'architecture haute disponibilité
• Rédaction du cahier des charges

Intégration :

• Installation, configuration de la plateforme haute disponibilité
• Intégration
• Optimisation de la configuration à l'aide de "stress-tests"
• Passage en production de la plateforme
• Formation de votre équipe technique
• Assistance et maintenance sur la plateforme