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RHCS (Red Hat Cluster Suite) 原理架構與運維操作全攻略

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RHCS (Red Hat Cluster Suite) 原理架構與運維操作全攻略

Red Hat Cluster Suite (RHCS) 是企業級高可用集群方案，核心組件協同工作，實現服務故障自動切換、資源獨佔訪問、配置同步與節點隔離。本文系統梳理核心組件原理、集群啟停、服務管理、狀態監控、GFS2 文件系統維護等實戰操作。

核心組件架構

組件	全稱	核心職責	關鍵特性
CMAN	Cluster Manager	分布式集群管理：成員管理、消息通知、心跳監控、Quorum 仲裁	運行於各節點，監控節點狀態變化並通知底層調整
DLM	Distributed Lock Manager	分布式鎖管理：為 GFS2/CLVM 提供元數據同步訪問鎖	對等鎖模式無單點、本地請求零網絡延遲、分層機制支持並行鎖空間
CCS	Cluster Configuration System	配置文件管理與同步：監控 `/etc/cluster/cluster.conf` 變更並自動推送至全節點	XML 格式配置，含集群名、節點、資源、服務、Fence 設備定義
FENCE	Fencing Device	節點隔離：防止「腦裂」，通過硬件接口強制重啟/關機/斷網異常節點	內部 (iLO/DRAC/IPMI) + 外部 (UPS/SAN Switch/Network Switch) 兩類

Fence 機制防腦裂原理

主節點異常/宕機，備機檢測到心跳丟失
備機調用 Fence 設備，對主節點發出硬件級重啟/斷電/隔離指令
Fence 操作成功返回確認信息
備機接管服務與資源（IP、存儲、應用）

確保資源始終僅在單節點運行，數據零衝突。

集群服務啟停操作

啟動集群（嚴格順序）

# 所有節點依次執行
service cman start
service rgmanager start

# 必須：先全節點啟動 cman，再全節點啟動 rgmanager

關閉集群（逆序）

# 所有節點依次執行
service rgmanager stop
service cman stop

# 先全節點停 rgmanager，再停 cman
# 若 cman 停止失敗：檢查 GFS2 是否已卸載、其它節點 rgmanager 是否已停

應用服務管理 (`clusvcadm`)

集群啟動後默認自動起服務，手動管理命令統一為 clusvcadm，可在任意節點執行操作全集群服務。

操作	命令模板	示例
啟動服務	`clusvcadm -e <服務名> -m <目標節點>`	`clusvcadm -e webserver -m web1`
停止服務	`clusvcadm -s <服務名> -m <節點>`	`clusvcadm -s mysqlserver -m Mysql1`
重啟服務	`clusvcadm -R <服務名> -m <節點>`	`clusvcadm -R webserver -m web1` (可在 web2 執行)
遷移服務	`clusvcadm -r <服務名> -m <目標節點>`	`clusvcadm -r webserver -m web2` (web1→web2)

服務啟停會同步帶動虛擬 IP、應用腳本等關聯資源。日志查看：/var/log/messages。

集群狀態監控三板斧

1. `cman_tool` - 節點與 Quorum 詳情

# 節點列表
cman_tool nodes -a
# 輸出：Node ID、狀態(M=Member)、Incarnation、加入時間、名稱、IP

# 集群整體狀態
cman_tool status
# 關鍵字段：
# Config Version: 配置版本號
# Cluster Name/Id: 集群標識
# Nodes: 節點數
# Expected votes: 期望票數
# Quorum device votes: Quorum 磁盤票數
# Total votes: 總票數
# Quorum: 法定票數(低於此值集群停服務)
# Node name/ID: 本節點標識
# Multicast addresses: 集群組播地址

2. `clustat` - 服務與節點實時狀態

# 修改 cluster.conf 後，必須遞增 config_version 才能推送
ccs_tool update /etc/cluster/cluster.conf
# 失敗示例：版本號未增
# Proposed updated config file does not have greater version number.
# Current config_version :: 35
# Proposed config_version:: 35

# 修改版本號後重試
# Config file updated from version 35 to 36
# Update complete.

GFS2 文件系統運維工具箱

`gfs2_fsck` - 掃描修復 (類 ext3 fsck)

命令用途示例輸出關鍵信息

gfs2_tool df /掛載點
掛載信息、鎖協議、塊大小、Journal 數、資源組、空間使用率
lock_dlm、4096 block、4 journals、data 11% used


gfs2_tool freeze/unfreeze /掛載點
凍結/解凍文件系統 (凍結期間不可讀寫)
配合快照備份使用


gfs2_tool journals /掛載點
查詢可掛載節點數 (Journal 數 = 最大並發掛載數)
4 journals × 128MB = 4 節點


gfs2_tool version
工具版本信息
gfs2_tool 0.1.62



gfs2_jadd - 動態擴展 Journal