Alta disponibilità KVM con SafeKit: installare il modulo kvm.safe per il failover

Guida rapida all’installazione ad alta disponibilità per KVM

Questa guida spiega come configurare un cluster mirror per KVM utilizzando SafeKit, garantendo il failover automatico e la replica sincrona senza la necessità di uno storage condiviso.

Per assistenza, puoi utilizzare SafeKit AI 🤖.

1. Panoramica

• Architettura: utilizza un sistema a due nodi (primario/secondario).
• Protezione dei dati: implementa la replica sincrona in tempo reale per una perdita di dati pari a zero (RPO = 0).

2. Installazione

• Software: installare il motore SafeKit su entrambi i server.
• Modulo: Scarica il modulo dell’applicazione kvm.safe preconfigurato.

3. Configurazione

• Console Web: configurare le cartelle specifiche contenenti i file KVM.
• Monitoraggio: avvia il monitoraggio e la protezione dell’applicazione KVM.

Limitazioni SafeKit High Availability

Panoramica della soluzione SafeKit/KVM

La soluzione è descritta qui: 💡 Alta disponibilità KVM Linux semplice senza storage condiviso

Installazione della soluzione SafeKit/KVM su Linux (kvm.safe)

Prerequisiti

• KVM installato su 2 nodi Linux.
• Applicazioni critiche installate all’interno di una o più macchine virtuali.
• Massimo 32 macchine virtuali per host KVM.
• I dati totali replicati sono limitati a pochi terabyte; oltre questa soglia, il tempo di risincronizzazione diventa significativo.
• Interconnessione minima di 1 Gb/s tra i nodi (10 Gb/s consigliati per una risincronizzazione più rapida).
• Il failover IP richiede che entrambi i nodi si trovino sulla stessa LAN o LAN estesa (L2); le reti L3 instradate non sono supportate (eccetto con i bilanciatori del carico cloud 🛠️).

Installazione del pacchetto su Linux

• Installare la versione gratuita di SafeKit su 2 nodi Linux. Nota: la versione di prova gratuita include tutte le funzionalità SafeKit. Al termine della prova, è possibile attivare le chiavi di licenza permanenti senza disinstallare il pacchetto.
• Dopo aver scaricato il pacchetto safekit_xx.bin, eseguilo per estrarre l’rpm e lo script safekitinstall, quindi esegui lo script safekitinstall
• Rispondere sì alla configurazione automatica del firewall
• Impostare la password per la console web e per l’utente predefinito admin. Impostare la stessa password su tutti i nodi.

Scarica SafeKit (Linux) >

Installazione del modulo su Linux

• Scarica il modulo kvm.safe.
  Il modulo è gratuito. Contiene i file userconfig.xml e gli script di riavvio.
• Posizionare kvm.safe in /opt/safekit/Application_Modules/generic/.

Scarica kvm.safe (Linux) >

Configurazione passo-passo della soluzione SafeKit/KVM

⚠️ La configurazione KVM è presentata con una macchina virtuale denominata VM1 e contiene l’applicazione da riavviare in caso di errore.

⚠️ Dovrai ripetere questa configurazione per tutte le macchine virtuali che desideri replicare e riavviare.

1. Prerequisiti

L’immagine della macchina virtuale VM1 si trova nel file /var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2. Prima di configurare SafeKit, è necessario eseguire la seguente configurazione per posizionare la macchina virtuale in una directory specifica di vm1 che verrà replicata da SafeKit.

Sul nodo 1:

• Arresta vm1:

  virsh shutdown vm1
  

• Creare una directory vm1/:

  mkdir -p /var/lib/libvirt/images/vm1/
  

• Copia l’immagine vm1 nella nuova posizione:

  cp -a /var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm1/
  

L’immagine vm1 originale può essere eliminata non appena i test con la nuova posizione avranno esito positivo.

• Modificare il file di configurazione vm1:

  EDITOR=vi virsh edit vm1
  

E modifica la riga:

    <source file='/var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2'>

di:

    <source file='/var/lib/libvirt/images/vm1/vm1.qcow2'>

• Impostare l’opzione della cache su “nessuna” nello stesso file, per l’integrità dei dati in caso di arresto anomalo:

  <disk type='file' device='disk'> <driver name='qemu' type='qcow2' **cache='none'** />
  

• Chiudi il file di configurazione di vm1

• Disabilita l’avvio automatico di vm1:

  virsh autostart vm1 --disable
  

• Creare un file di configurazione vm1.xml per vm1:

  virsh dumpxml vm1 > vm1.xml
  

Sul nodo 2:

• Copiare il file di configurazione vm1.xml dal nodo 1. Nota: ogni volta che la configurazione vm1 viene modificata sul nodo 1, è necessario riapplicare la nuova configurazione sul nodo 2.

• Creare vm1 ma non avviarla:

  virsh define vm1.xml
  

• Disabilita l’avvio automatico vm1:

  virsh autostart vm1 --disable
  

• Creare la directory per la posizione dell’immagine:

  mkdir -p /var/lib/libvirt/images/vm1/
  

2. Avviare la console SafeKit

• Avviare la console web in un browser su un nodo del cluster collegandosi a http://localhost:9010.
• Inserire admin come nome utente e la password definita durante l’installazione.

È inoltre possibile eseguire la console in un browser su una workstation esterna al cluster.

⚠️ La configurazione di SafeKit viene eseguita su entrambi i nodi da un unico browser.

ℹ️ Per proteggere la console web, consultare 🛠️ 11. Protezione del servizio web SafeKit nella Guida per l’utente.

3. Configurare gli indirizzi dei nodi

• Inserisci gli indirizzi IP dei nodi, premi il Tab key per verificare la connettività e compila i nomi dei nodi. Se node1 o node2 sono di colore rosso, controlla la connettività del browser con entrambi i nodi e controlla il firewall su entrambi i nodi per la 🛠️ risoluzione dei problemi.
• Quindi, fare clic su Save and apply per salvare la configurazione.
• Controllare il messaggio Success ✅ su entrambi i nodi.
• Se si verifica un Failure di configurazione ❌ su un nodo, aprire il ▼ fisco di quel nodo e rivedere i messaggi. Si noti che è possibile utilizzare SafeKit AI 🤖 per assistenza.

ℹ️ Se lo desideri, puoi aggiungere una nuova LAN and nodes (prima ➕) per creare un secondo heartbeat e una rete di replica dedicata.

ℹ️ Se si fa clic su Advanced configuration, viene visualizzato il file cluster.xml. Questo file viene popolato automaticamente dalla console e distribuito sui nodi.

4. Seleziona un modulo

• Nel New module, fare clic sul modulo kvm.safe.

ℹ️ Nel banner blu in alto, 🛜 node1 rappresenta il nodo di connessione della console. Questo nodo inoltra le richieste a node2 quando necessario.

ℹ️ La console cerca xxx.safe nella directory Application_Modules/generic/ sul nodo di connessione (node1) se hai inserito un modulo lì durante l’installazione.

5. Configurare il modulo

• Scegliere l’avvio Automatic del modulo all’avvio senza ritardi.
• Normalmente, si dispone di una singola rete Heartbeat su cui viene eseguita la replica. Tuttavia, è possibile definire una rete privata, se necessario (aggiungendo una LAN al passaggio 3).
• Inserire in VM_PATH il percorso principale della directory replicata (/var/lib/libvirt/images).
• Inserire in VM_NAME il nome della macchina virtuale (vm1).

Si presuppone che i file VM1 si trovino in /var/lib/libvirt/images/vm1/ (vedere i prerequisiti). Questa directory verrà replicata in tempo reale da SafeKit.

ℹ️ Non è necessario configurare un indirizzo IP virtuale. VM1 verrà riavviata KVM secondaria con il suo indirizzo IP fisico e questo indirizzo IP verrà reindirizzato.

6. Controllo personalizzato per rilevare il malfunzionamento della VM

Il checker personalizzato controlla se la VM è in esecuzione (con il comando ’virsh domstate’). Se la VM non è in esecuzione, il checker personalizzato la riavvia automaticamente sullo stesso nodo KVM o sull’altro.

• Fare clic su Checkers / Custom (vedere l’immagine).
• Resource name identifica la macchina virtuale con un nome di risorsa in SafeKit: custom.VM_NAME_check.
• Con restart in Action, la VM viene riavviata sullo stesso nodo KVM. Dopo 3 riavvii non riusciti in 24 ore, il modulo SafeKit kvm si arresta sul nodo primario e si verifica un failover della VM sul nodo secondario.
• Se si imposta stopstart in Action, si verifica un failover diretto sull’altro nodo KVM non appena la VM non è in esecuzione.

ℹ️ Per la manutenzione, se si desidera arrestare la macchina virtuale, il checker personalizzato la riavvierà automaticamente. Per evitare ciò, è possibile sospendere temporaneamente il checker 🖼️. Oppure è possibile rimuoverlo eliminando la riga di configurazione nella console.

7. Modifica gli script (facoltativo)

• Non modificare gli script.

8. Crittografia della comunicazione (opzionale)

• Mantenere la crittografia della comunicazione tra i nodi.

9. Salva e applica

• Save and apply la configurazione e gli script su entrambi i nodi.

10. Verificare la corretta configurazione

• Controllare il messaggio Success ✅ su entrambi i nodi e fare clic su Monitor modules.
• Se si verifica un Failure di configurazione ❌ su un nodo, aprire il ▼ fisco di quel nodo e rivedere i messaggi. Si noti che è possibile utilizzare SafeKit AI 🤖 per assistenza.

11. Avviare il nodo con i dati aggiornati

• Se il nodo 1 dispone della directory replicata aggiornata per vm1/, selezionarlo e ⋯ Force start ▶ As primary.

Quando il nodo 2 verrà avviato, tutti i dati verranno copiati dal nodo 1 al nodo 2.

⚠️ Se si effettua la scelta sbagliata, si corre il rischio di sincronizzare dati obsoleti su entrambi i nodi.

⚠️ Si presuppone inoltre che VM1 sia arrestata sul nodo 1 in modo che SafeKit installi i meccanismi di replica e quindi avvii VM1 nello script start_prim.

⚠️ Utilizzare Start per gli avvii successivi: SafeKit mantiene il server più aggiornato. L’avvio As primary è un avvio speciale la prima volta o durante operazioni eccezionali.

12. Attendere la transizione a ALONE (verde)

• Il nodo 1 dovrebbe raggiungere lo stato ALONE (verde), il che significa che lo script start_prim è stato eseguito sul nodo 1.

⚠️ Se ALONE (verde) non viene raggiunto o se VM1 non viene avviato, analizzare il motivo con il registro del modulo 🖼️ del nodo 1.

• Fare clic sull’icona del log 🔍 del node1 per aprire il log del modulo e cercare messaggi di errore, ad esempio un checker che rileva un errore e arresta il modulo.
• Fare clic su start_prim nel log: i messaggi di output dello script vengono visualizzati a destra e possono essere rilevati errori come VM1 avviata in modo errato.
• Usa SafeKit AI 🤖 per ricevere assistenza con i messaggi di log.

⚠️ Se il cluster è in stato WAIT (red) not uptodate, STOP (red) not uptodate, arrestare il nodo WAIT e forzarne l’avvio come primario 🖼️.

13. Avviare il nodo 2

• ⋯ Start il nodo 2 con il suo menu contestuale.
• Attendere il SECOND stato (verde).

ℹ️

• Il nodo 2 rimane nel SECOND stato (arancione) durante la risincronizzazione delle directory replicate (copia dal nodo 1 al nodo 2).
• Questa operazione potrebbe richiedere del tempo, a seconda delle dimensioni dei file da risincronizzare nelle directory replicate e della larghezza di banda della rete.
• Per visualizzare l’avanzamento della copia, consultare il registro del modulo 🖼️ e le risorse di replica 🖼️ del nodo 2. Utilizzare SafeKit AI 🤖 per assistenza con i messaggi di registro.

14. Verificare che il cluster sia operativo

• Verificare che il cluster sia verde/verde con VM1 in esecuzione sul nodo PRIM e non sul nodo SECOND.

In questo stato, solo le modifiche all’interno dei file vengono replicate in tempo reale.

15. Test

• Arrestare il nodo PRIM scorrendo il relativo menu contestuale e facendo clic su Stop.
• Verificare che sia presente un failover sul SECOND nodo, che dovrebbe diventare ALONE (verde).
• Verificare con gli strumenti KVM che VM1 sia in esecuzione sul nodo 2.

⚠️ Se ALONE (verde) non viene raggiunto sul node2 o se VM1 non è avviata, analizzare il motivo con il log del modulo 🖼️ del nodo 2.

• Fare clic sull’icona del registro 🔍 del node2 per aprire il registro del modulo e cercare messaggi di errore, ad esempio un checker che rileva un errore e arresta il modulo.
• Fare clic su start_prim nel log: i messaggi di output dello script vengono visualizzati a destra e possono essere rilevati errori come VM1 avviata in modo errato.
• Usa SafeKit AI 🤖 per ricevere assistenza con i messaggi di log.

⚠️

• Se tutto è a posto, avviare il node1, che risincronizzerà le directory replicate dal node2.
• Se le cose vanno male, arrestare node2 e forzare node 1 ad avviarsi come primario 🖼️, che si riavvierà con i suoi dati localmente integri al momento dell’arresto.

ℹ️ Tieni presente che hai una 🕒 cronologia 🖼️ che può essere utile per capire cosa succede nel cluster.

16. Se necessario, configurare un verificatore di split-brain

• Per sapere se è necessario configurare un verificatore di split-brain, consultare la sezione Quali sono i diversi scenari in caso di isolamento della rete in un cluster?
• Andare alla configurazione del modulo e fare clic su Checkers / Splitbrain (vedere immagine) per modificare i parametri di splitbrain.
• Save and apply la nuova configurazione per ridistribuirla su entrambi i nodi (il modulo deve essere arrestato su entrambi i nodi per salvare e applicare).

Parametri :

• Resource name identifica il witness con un nome di risorsa: splitbrain.witness. È possibile modificare questo valore per identificare il witness.
• Witness address è l’argomento per un ping quando un nodo passa da PRIM a ALONE o da SECOND a ALONE. Modificare questo valore con l’IP del witness (un elemento robusto, in genere un router).
• Nota: è possibile impostare più IP separati da spazi bianchi. Prestare attenzione al fatto che gli indirizzi IP devono essere accessibili da un nodo ma non dall’altro in caso di isolamento della rete.

17. Replicazione degli snapshot

La directory che contiene i file XML degli snapshot è:

/var/lib/libvirt/qemu/snapshot/%VM_NAME%

dove VM_NAME è il nome della macchina virtuale (vm1).

Nota: se non è stato creato alcun snapshot, crearne uno per generare la directory (altrimenti la configurazione SafeKit non andrà a buon fine).

Per replicarlo:

• Nella configurazione del modulo, fare clic su Advanced Configuration (vedere l’immagine) per modificare userconfig.xml.

• Inserisci le righe seguenti nella sezione <rfs> di userconfig.xml:

  <replicated dir="/var/lib/libvirt/qemu/snapshot/%VM_NAME%" mode="read_only"> </replicated>
  

• Save and apply la nuova configurazione per ridistribuire il file userconfig.xml modificato su entrambi i nodi (il modulo deve essere arrestato su entrambi i nodi per salvare e applicare).

• Creare snapshot sul nodo PRIM tramite virt-manager o una riga di comando:

  virsh snapshot-create-as vm1 snapshot-name
  

Nota: quando si crea un’istantanea tramite riga di comando, è necessario aggiornare la vista delle istantanee in virt-manager.

Gli snapshot creati sul nodo PRIM sono operativi sul nodo 2 dopo il failover, ma non sono elencati sul nodo 2.

• Per importare uno snapshot sul nodo 2, è necessario eseguire il comando:

  virsh snapshot-create --redefine vm1 /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/vm1/snapshot-name
  

• La riga di comando per elencare tutti gli snapshot di vm1 è:

  virsh snapshot-list vm1
  

18. Supporto

• Per ottenere assistenza, eseguire 2 Snapshots SafeKit (2 file .zip), uno per ciascun nodo.

ℹ️ Maggiori informazioni sul supporto qui.

Dimostrazione di una soluzione di alta disponibilità a livello di VM

Video SafeKit: clustering a livello di macchina virtuale con Hyper-V (5:15)

In questo video, scopri come SafeKit implementa l’alta disponibilità per Hyper-V senza la complessità di una SAN. Impara a configurare la replica delle macchine virtuali tra due nodi per garantire un failover continuo per i tuoi carichi di lavoro virtualizzati critici. Sebbene questa dimostrazione utilizzi Hyper-V su Windows, la soluzione funziona in modo identico con KVM su Linux.

Capitoli

1. 🎬 Panoramica dell’architettura: 2 nodi Hyper-V e 2 macchine virtuali (0:49)
2. 🎬 Configurazione del cluster e dei moduli hyperv.safe (1:59)
3. 🎬 Test dal vivo: replica, migrazione e failover automatico della VM in caso di arresto anomalo (2:26)

Implementazione passo-passo

• 🛠️ Leggi la guida per configurare un cluster mirror Hyper-V su Windows.
• 🛠️ Leggi la guida per configurare un cluster mirror KVM su Linux.

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