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23.06.2009 Alex Wolschann

Test: Hochverfügbarkeit mit Server-Cluster

In Unternehmen mit kritischen Anwendungen muss die IT hochverfügbar sein. Neben ausfallsicheren Servern sind Server-Cluster eine probate Lösung.

In Unternehmen mit kritischen Anwendungen muss die IT hochverfügbar ausgelegt sein. Neben ausfallsicheren Servern sind Server-Cluster eine probate Lösung. Kleine und mittelständische Unternehmen, die extrem von der IT abhängig sind, können sich Server-Ausfälle nicht leisten. Doch dem Crash eines Servers kann man vorbeugen. Es gibt hierzu verschiedene technische Ansätze. So können etwa kritische Hardwarekomponenten in einem System redundant ausgelegt sein oder fehlertolerante Technologien eingesetzt werden. Dazu zählen zum Beispiel beim Storage die RAID-Funktionen oder beim Hauptspeicher die ECC oder Mirroring-Technologie.

Noch mehr Ausfallsicherheit bieten redundante Server-Systeme wie etwa Hochverfügbarkeits-Cluster. Diese bestehen in der Regel aus mindestens zwei identischen Servern, die miteinander verschaltet sind. Alle Funktionen und Anwendungen laufen simultan ab, und jedes System kann im Notfall autark weiterarbeiten. Ist das defekte System wieder betriebsbereit, synchronisieren sich die Server automatisch und arbeiten anschließend wieder parallel weiter. Dazu gehört neben der Hardware auch eine entsprechende Steuersoftware.

Wir haben die Cluster-Lösung “Avance“ von Stratus unter die Lupe genommen und diese detailliert untersucht. Dieses System soll extrem fehlertolerant und besonders für SMB-Unternehmen geeignet sein. Unser ausführlicher Test informiert über Funktionsweise, Installation und Handhabung sowie die Ausfallsicherheit des Cluster-Systems.

TEST Unser Server-Cluster-Testsystem besteht aus zwei 1HE-Rack-Servern von Dell, die miteinander „verschaltet“ sind. Bei den Systemen handelt es sich um identische PowerEdge-1950-Server. Laut Stratus sind diese Geräte für die Avance-Software zertifiziert und eignen sich somit für unseren Test. Da die zwei Systeme identisch aufgebaut sind, beschränkt sich unsere Hardwarebeschreibung auf ein Gerät.

Für die Rechenleistung unserer Testkandidaten sorgen zwei Dual-Core-Xeon-Prozessoren des Typs E5140 mit 2,33 GHz und je vier MByte L2-Cache. Als Unterbau fungiert das Server-Mainboard S5000PAL von Intel. In den insgesamt acht DIMM-Slots unseres Testgeräts steckt mit vier je 1-GByte-FB-DIMM nur die Minimalkonfiguration an Hauptspeicher. Um Systemabstürze durch Speicherfehler zu vermeiden, beherrscht der Server die Memory-Security-Funktionen ECC, Memory Mirroring und Memory Spare.

Mit zwei Steckkartenplätzen für PCI-Riser-Module lässt der Server einen ausreichenden Spielraum für Erweiterungen. Um den Server in ein Netzwerk einzubinden, verfügt dieser über zwei Gigabit-Onboard-Controller samt ausgeführten Schnittstellen. Für den Anschluss externer Geräte stehen dem User auf der Rückseite zwei USB-2.0-Ports sowie zwei serielle Schnittstellen zur Verfügung. Zusätzlich kann der Anwender zwei USB-2.0-Schnittstellen an der Frontseite benutzen. Darüber hinaus ist je ein Display-Anschluss auf der Rück- und Vorderseite verfügbar. Einen Remote-Management-Controller zum Managen des Servers besitzt das System nicht – dieser ist aber optional erhältlich.

Unser Testsystem ist mit zwei 80 GByte großen SATA-II-Festplatten von Seagate ausgestattet, die nicht als RAID-Verbund arbeiten. Die Verwaltung der HDDs übernimmt der Onboard-SATA-II-Controller. Die Laufwerkskonfiguration des Servers rundet ein Slim-DVD-ROM ab.

Um die Temperatur im Inneren des Server-Gehäuses möglichst gering zu halten, besitzt der Server redundante Lüfter. Ebenfalls Hotswap-fähig und redundant sind die zwei 670-Watt-Netzteile ausgelegt.

FUNKTIONSWEISE Bei der Avance-Cluster-Lösung von Stratus handelt es sich um ein auf Citrix XenServer basierendes Hochverfügbarkeits-Cluster. Im Allgemeinen besteht ein Cluster aus mindestens zwei Servern, den sogenannten Knoten. Fällt ein Knoten aus, übernimmt automatisch der zweite Knoten die Arbeit (Failover). Zusätzlich können Wartungsarbeiten am System durchgeführt werden, ohne dass die Verfügbarkeit der laufenden Dienste darunter leidet.

Stratus Avance macht aus zwei Standard-x86-Servern ein hochverfügbares System. Dabei installiert die Avance-Software auf beiden Servern jeweils einen "logischen" Server auf Basis der Open-Source-Virtualisierungssoftware Citrix XenServer. Darauf lassen sich beliebig viele virtuelle Server einrichten, auf denen Anwendungs-Server und Applikationen unter Windows oder Linux betrieben werden können. Sobald die VMs eingerichtet sind, repliziert sie Avance auf die andere Node im System; ein gemeinsamer Speicher über iSCSI oder Fibre-Channel SAN ist nicht notwendig.

Die beiden Rechner werden über eine Netzwerkverbindung gekoppelt und durch Avance permanent überwacht und synchronisiert. Beim Ausfall eines Servers kann der jeweils andere den Betrieb automatisch übernehmen.

Die Software kann von einer Managementkonsole aus gesteuert werden. Die Lösung verfügt über integrierte Prognosewerkzeuge, die die meisten Hardware- und Softwareprobleme schnell identifizieren. IT-Personal kann die virtuellen Maschinen, die physikalischen x86-Server und die Netzwerkschnittstellen aus der Ferne überwachen und verwalten. Damit eignet sich Avance auch für den Einsatz an entfernten Standorten ohne Fachpersonal vor Ort.

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