SafeKit: software tudo-em-um de balanceamento de carga de rede e alta disponibilidade para Windows ou Linux

Cluster SafeKit Farm: NLB apenas por software e failover automático para Windows/Linux

Um cluster SafeKit Farm para Windows/Linux é uma solução de Network Load Balancing (NLB) definida por software para ambientes aplicacionais escaláveis. Disponibiliza balanceamento de carga e failover directamente nos servidores de aplicações, sem balanceadores de hardware dedicados, servidores proxy ou configurações multicast complexas.

Quais são as vantagens de um cluster SafeKit Farm para Windows/Linux?

• Software integrado: IP virtual, balanceamento de carga, failover e failback automáticos num único pacote.
• Sem hardware especial: solução de software para Windows ou Linux em substituição de balanceadores dispendiosos, gerida por administradores de sistemas.
• Monitorização aprofundada e recuperação automática: os verificadores aplicacionais detectam falhas de processos mesmo com o servidor activo e reiniciam serviços ou accionam o failover.
• Capacidade híbrida Farm e Mirror: combina Farm para distribuir carga nos front-ends e Mirror para replicar sincronamente os dados dos back-ends.
• Alta disponibilidade OEM: os fornecedores podem integrar clustering nativo e disponibilizar software pronto para cluster sem infraestrutura adicional.

Cluster SafeKit Farm NLB para Windows/Linux

⚡ Guia de instalação rápida de um cluster Farm para Windows/Linux >

Índice

• Como implementa o SafeKit um cluster NLB para Windows/Linux?
• Como funciona o cluster SafeKit Farm com Windows/Linux?
• Comparação com outras soluções de clustering NLB
• Vídeo: configurar um cluster SafeKit Farm NLB
• 🔍 Centro de navegação de alta disponibilidade SafeKit

Como implementa o SafeKit um cluster NLB para Windows/Linux?

O que é a solução SafeKit Farm NLB para Windows/Linux?

O SafeKit proporciona balanceamento de carga de rede e alta disponibilidade para Windows/Linux em dois ou mais servidores. Configure um IP virtual com regras de distribuição, serviços de Windows/Linux e verificações de estado. O SafeKit activa o balanceamento de carga de rede e o failover automático, garantindo escalabilidade e disponibilidade contínua.

Como simplifica o SafeKit o balanceamento face às soluções de hardware?

O SafeKit substitui os equipamentos NLB intermédios por uma solução exclusivamente de software, executada directamente em servidores de aplicações Windows ou Linux padrão. Os fornecedores também podem integrar o SafeKit nas aplicações e disponibilizar uma solução autónoma pronta para cluster.

Quais são as vantagens do balanceamento de carga por software?

• Elevado desempenho: gere tráfego e IP virtual (VIP) ao nível do kernel do sistema operativo, sem equipamentos de rede adicionais.
• Operação simples: os administradores gerem clusters numa interface unificada, sem certificações de rede especializadas.
• TCO reduzido: elimina o investimento e a manutenção de balanceadores de hardware dedicados.

Em que difere a monitorização SafeKit das verificações NLB habituais?

Os balanceadores tradicionais verificam normalmente apenas pings e portas. O SafeKit inclui verificadores ao nível da aplicação para monitorizar processos específicos de Windows/Linux. Detecta também estados «zombie», em que o servidor está activo mas o software parou, e reinicia serviços ou redirecciona o tráfego.

É possível configurar um cluster Farm Windows/Linux sem experiência em clustering?

Sim. O IP virtual SafeKit gere o balanceamento de rede de Windows/Linux sem configurações de rede complexas. Implemente rapidamente um cluster Farm para Windows/Linux.

Para além de Windows/Linux, que aplicações e ambientes pode o SafeKit proteger?

O SafeKit proporciona alta disponibilidade para Windows e Linux. Os clusters Mirror protegem cargas de trabalho críticas com replicação síncrona em tempo real e failover automático:

• Ambientes virtuais e físicos: VMs Hyper-V ou KVM completas.
• Contentores: Docker, Podman e K3s (Kubernetes).
• Dados e serviços: directórios, serviços e bases de dados.
• Infraestrutura cloud: aplicações na cloud.

💡 Consulte todas as soluções HA suportadas.

Como funciona o cluster SafeKit em modo farm com Windows/Linux?

Endereço IP virtual num cluster em modo farm

Na figura anterior, a aplicação Windows/Linux está a ser executada nos 3 servidores (3 é um exemplo, podem ser 2 ou mais). Os utilizadores estão ligados a um endereço IP virtual.

O endereço IP virtual está configurado localmente em cada servidor no cluster em modo farm.
O tráfego de entrada para o endereço IP virtual é recebido por todos os servidores e dividido entre eles por um filtro de rede dentro do kernel de cada servidor.

O SafeKit deteta falhas de hardware e software, reconfigura os filtros de rede em caso de falha e disponibiliza verificadores de aplicação e scripts de recuperação configuráveis.

Equilíbrio de carga num filtro de rede

O algoritmo de equilíbrio de carga de rede dentro do filtro de rede baseia-se na identidade dos pacotes do cliente (endereço IP do cliente, porta TCP do cliente). Dependendo da identidade da entrada do pacote do cliente, apenas um filtro num servidor aceita o pacote; os outros filtros nos outros servidores rejeitam-no.

Assim que um pacote é aceite pelo filtro num servidor, apenas a CPU e a memória deste servidor são utilizadas pela aplicação Windows/Linux que responde ao pedido do cliente. As mensagens de saída são enviadas diretamente do servidor da aplicação para o cliente.

Se um servidor falhar, o protocolo de heartbeat da farm reconfigura os filtros no cluster de equilíbrio de carga de rede para redistribuir o tráfego pelos servidores restantes disponíveis.

Aplicações com estado (stateful) ou sem estado (stateless)

Com uma aplicação Windows/Linux com estado (stateful), existe afinidade de sessão. O mesmo cliente deve estar ligado ao mesmo servidor em múltiplas sessões TCP para recuperar o seu contexto no servidor. Neste caso, a regra de equilíbrio de carga do SafeKit é configurada com base no endereço IP do cliente. Assim, o mesmo cliente está sempre ligado ao mesmo servidor em múltiplas sessões TCP. E os diferentes clientes são distribuídos pelos vários servidores da farm.

Com uma aplicação Windows/Linux sem estado (stateless), não existe afinidade de sessão. O mesmo cliente pode estar ligado a diferentes servidores da farm em múltiplas sessões TCP. Não há contexto armazenado localmente num servidor de uma sessão para outra. Neste caso, a regra de equilíbrio de carga do SafeKit é configurada com base na identidade da sessão TCP do cliente. Esta configuração é a melhor para distribuir sessões entre servidores, mas requer um serviço TCP sem afinidade de sessão.

Como configurar um cluster SafeKit em modo farm para Windows/Linux?

O cluster SafeKit em modo farm foi concebido para a alta disponibilidade e escalabilidade de serviços. A configuração foca-se na distribuição do tráfego de entrada por ambos os nós em simultâneo:

• Serviços com equilíbrio de carga (separador Macros): Defina os serviços de aplicação específicos (por exemplo, Apache, IIS, Nginx) que devem ser mantidos ativos em todos os nós.
• Rede(s) de heartbeat: Caminho(s) de comunicação utilizado(s) para detetar se um nó saiu da farm, acionando uma redistribuição imediata da carga.
• IP Virtual (Farm VIP): Ao contrário de um cluster mirror, o Farm VIP é partilhado entre os nós através de um algoritmo de filtragem de kernel para distribuir o tráfego de rede.
• Regras de equilíbrio de carga: Defina a política de distribuição de tráfego com base no endereço IP de origem ou na porta.
• Verificadores (Checkers): Monitorizam o estado de saúde da aplicação e acionam o reinício automático se for detetada uma falha no processo.

Como monitorizar um cluster SafeKit em modo farm para Windows/Linux?

A monitorização de um cluster em modo farm oferece visibilidade sobre a natureza Ativo-Ativo da infraestrutura, onde todos os nós contribuem para o desempenho da aplicação (mostrando 2 nós neste exemplo):

• Estado UP (50% em 2 nós): Numa farm saudável, ambos os nós estão no estado “UP” (50%), o que significa que ambos estão ativamente a receber e a processar pedidos de clientes através do IP Virtual partilhado.
• Reequilíbrio automático: Se um nó falhar, a consola mostra visualmente o nó restante a assumir 100% do tráfego. Não existe atraso de “failover”, uma vez que o nó sobrevivente já se encontra ativo (além de um tempo de deteção de alguns segundos).
• Inserção de nós: Quando um nó reparado é reiniciado, este passa do estado “STOP” para “UP” e começa automaticamente a receber a sua parte da carga, sem intervenção do administrador.
• Sem sincronização de dados: Note que, num cluster em modo farm, não existe o estado de ressincronização “Laranja”, uma vez que se pressupõe que os nós não têm estado (stateless) ou partilham uma base de dados no backend (que pode ser protegida separadamente num cluster mirror).

Para além dos ícones de estado simples, a interface disponibiliza a gestão de nós com um único clique, permitindo-lhe parar ou iniciar manualmente um nó para manutenção planeada, enquanto o IP Virtual partilhado redistribui automaticamente o tráfego sem interromper a atividade dos utilizadores.

Comparação: cluster SafeKit Farm e outras soluções NLB

Em resumo, o cluster SafeKit Farm substitui redes tradicionais com muito hardware por um modelo moderno de alta disponibilidade definida por software. Integra balanceamento e recuperação automática nos servidores aplicacionais, eliminando o custo e a complexidade de equipamentos externos.

Vídeo: configurar um cluster SafeKit Farm NLB

Vídeo SafeKit: balanceamento de carga de rede e gestão de IP virtual (5:03)

Saiba como configurar um IP virtual como ponto de entrada único para um cluster de dois nós. O SafeKit distribui o tráfego dos clientes pelos nós e redirecciona-o imediatamente durante um failover. A demonstração utiliza Apache no Windows, mas aplica-se também a outras aplicações.

1. Arquitectura: preparar dois nós para um IP virtual partilhado (0:13)
2. Configuração: configurar o módulo farm.safe e o IP virtual (2:20)
3. Validação: testar o failover e o redireccionamento de IP após falha do servidor (2:30)

• Guia de configuração de um cluster Farm no Windows
• Guia de configuração de um cluster Farm no Linux

🔍 Hub de Navegação de Alta Disponibilidade SafeKit

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