Betriebssystem-Cluster

Die Arbeitsweise von Betriebssystem-Clustern

Wie schon kurz angesprochen gibt es eine ganze Reihe von Konzepten für die Umsetzung von Betriebssystem-Clustern. Dienste wie die MSCS fokussieren auf den Failover, also die Übernahme von Anwendungen, wenn ein Knoten im Netzwerk ausfällt oder außer Betrieb genommen wird.

Failover: das Konzept des Failovers in einem Cluster.
Failover: das Konzept des Failovers in einem Cluster.

Ein aktiver Knoten, der eine Anwendung ausführt, nutzt bestimmte Ressourcen wie gemeinsam genutzte Festplatten. Wenn ein Knoten ausfällt, wird das vom Cluster erkannt. Die Ausführung wird in diesem Fall an einen anderen Knoten übergeben. Dieser beantwortet weitere Anforderungen von Clients. Da der Zugriff auf einen virtuellen Server erfolgt, nutzen die Clients die gleichen Netzwerknamen und IP-Adressen, obwohl in diesem Fall mit einem anderen System gearbeitet wird.

Wie weit es dabei möglich ist, die Arbeit genau an dem Punkt fortzusetzen, an dem sie unterbrochen wurde, hängt von der Implementierung ab. Bei den MSCS können über so genannte Ressourcen-DLLs Anwendungen enger mit dem Cluster zusammenarbeiten. Darüber lassen sich zusätzliche Informationen wie Checkpoints im Failover an einen anderen Knoten übergeben.

Grundsätzlich ist der Failover transparent für die Benutzer, wobei je nach Implementierung die Benutzer eine Session neu aufsetzen müssen.

Beim Betrieb unterscheidet man zwischen Active-Passive- und Active-Active-Konfigurationen. Bei einer Active-Passive-Konfiguration wird die Arbeit im Fehlerfall von einem anderen Knoten übernommen, der bis zu diesem Zeitpunkt passiv ist. In einer Active-Active-Konfiguration laufen dagegen auf jedem Knoten aktive Prozesse beispielsweise von Domino. Im konkreten Fall von Domino erfordert das den Einsatz eines partitionierten Servers, weil ein Domino-Server aktiv arbeitet, während einer Stand-By läuft und auf die Übergabe der Ressourcen im Falle eines Failovers wartet. Entsprechend muss es auch zwei getrennte Ressourcen für die Anwendungsdaten geben.