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Haute disponibilité

Table des matières​

  1. Concepts de haute disponibilité
  2. Load balancing
  3. Clustering avec Keepalived
  4. Pacemaker et Corosync
  5. Réplication de données
  6. Exercices pratiques

1 - Concepts de haute disponibilité​

Qu'est-ce que la HA ?​

SPOF = Single Point of Failure (point de défaillance unique)

Niveaux de disponibilité​

NiveauDowntime/anArchitecture
99%3.65 joursBackup + restore
99.9%8.76 heuresRedondance active/passive
99.99%52.6 minutesCluster actif/actif
99.999%5.26 minutesGéo-distribution

Patterns de HA​

PatternDescription
Active/PassiveUn seul nœud actif, failover manuel ou auto
Active/ActiveTous les nœuds actifs, load balancing
N+1N serveurs actifs + 1 spare
N+MN actifs + M spares

Composants d'une solution HA​

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2 - Load balancing​

HAProxy - Configuration de base​

# /etc/haproxy/haproxy.cfg

global
    daemon
    maxconn 4096

defaults
    mode http
    timeout connect 5s
    timeout client 50s
    timeout server 50s
    option httplog

frontend http_front
    bind *:80
    default_backend http_back

backend http_back
    balance roundrobin
    option httpchk GET /health
    server web1 192.168.1.10:80 check
    server web2 192.168.1.11:80 check
    server web3 192.168.1.12:80 check backup

Algorithmes de load balancing​

AlgorithmeDescription
roundrobinDistribution séquentielle
leastconnVers le serveur avec moins de connexions
sourceSticky par IP source (hash)
uriHash basé sur l'URI

Health checks​

backend http_back
    option httpchk GET /health HTTP/1.1\r\nHost:\ localhost
    http-check expect status 200
    
    server web1 192.168.1.10:80 check inter 3s fall 3 rise 2
    # inter: intervalle entre checks
    # fall: nombre d'échecs avant down
    # rise: nombre de succès avant up

Stats HAProxy​

listen stats
    bind *:8404
    stats enable
    stats uri /stats
    stats refresh 10s
    stats auth admin:password

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3 - Clustering avec Keepalived​

Architecture VRRP​

Installation​

apt install keepalived

Configuration Master​

# /etc/keepalived/keepalived.conf (Master)

global_defs {
    router_id LB_MASTER
}

vrrp_script check_haproxy {
    script "/usr/bin/killall -0 haproxy"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 101
    advert_int 1
    
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass secret123
    }
    
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
    
    track_script {
        check_haproxy
    }
}

Configuration Backup​

# /etc/keepalived/keepalived.conf (Backup)

global_defs {
    router_id LB_BACKUP
}

vrrp_script check_haproxy {
    script "/usr/bin/killall -0 haproxy"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass secret123
    }
    
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
    
    track_script {
        check_haproxy
    }
}

Scripts de notification​

# /etc/keepalived/notify.sh
#!/bin/bash

TYPE=$1
NAME=$2
STATE=$3

case $STATE in
    "MASTER")
        echo "$(date) Becoming MASTER" >> /var/log/keepalived-state.log
        # Actions: démarrer services, etc.
        ;;
    "BACKUP")
        echo "$(date) Becoming BACKUP" >> /var/log/keepalived-state.log
        ;;
    "FAULT")
        echo "$(date) FAULT state" >> /var/log/keepalived-state.log
        ;;
esac
# Dans keepalived.conf
vrrp_instance VI_1 {
    ...
    notify /etc/keepalived/notify.sh
}

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4 - Pacemaker et Corosync​

Architecture​

Installation​

apt install pacemaker corosync pcs
systemctl enable --now pcsd

# Définir mot de passe hacluster
passwd hacluster

Configuration initiale​

# Sur tous les nœuds, authentifier
pcs host auth node1 node2

# Créer le cluster
pcs cluster setup ha-cluster node1 node2

# Démarrer
pcs cluster start --all
pcs cluster enable --all

# Vérifier
pcs status

Créer des ressources​

# VIP
pcs resource create VirtualIP ocf:heartbeat:IPaddr2 \
    ip=192.168.1.100 cidr_netmask=24 \
    op monitor interval=30s

# Service
pcs resource create WebServer systemd:nginx \
    op monitor interval=30s

# Groupe (ressources ensemble)
pcs resource group add WebGroup VirtualIP WebServer

Contraintes​

# Colocation (ressources ensemble)
pcs constraint colocation add WebServer with VirtualIP INFINITY

# Ordre (VIP avant WebServer)
pcs constraint order VirtualIP then WebServer

# Localisation (préférence de nœud)
pcs constraint location WebServer prefers node1=100

Gestion du cluster​

# Statut
pcs status
crm_mon -1

# Mettre en maintenance
pcs node standby node1
pcs node unstandby node1

# Déplacer une ressource
pcs resource move VirtualIP node2
pcs resource clear VirtualIP

# Logs
journalctl -u pacemaker
journalctl -u corosync

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5 - Réplication de données​

DRBD - Block device réplication​

# Installation
apt install drbd-utils

# /etc/drbd.d/data.res
resource data {
    protocol C;
    
    on node1 {
        device /dev/drbd0;
        disk /dev/sdb1;
        address 192.168.1.10:7789;
        meta-disk internal;
    }
    on node2 {
        device /dev/drbd0;
        disk /dev/sdb1;
        address 192.168.1.11:7789;
        meta-disk internal;
    }
}

# Initialiser
drbdadm create-md data
drbdadm up data
drbdadm primary --force data  # Sur le primaire

# Statut
drbdadm status
cat /proc/drbd

GlusterFS - Système de fichiers distribué​

# Installation
apt install glusterfs-server

# Créer le cluster
gluster peer probe node2
gluster pool list

# Créer un volume répliqué
gluster volume create gv0 replica 2 \
    node1:/data/brick1 \
    node2:/data/brick1

gluster volume start gv0

# Monter
mount -t glusterfs node1:/gv0 /mnt/gluster

Réplication PostgreSQL​

# postgresql.conf (Primary)
wal_level = replica
max_wal_senders = 3
wal_keep_size = 64MB

# pg_hba.conf
host replication replicator 192.168.1.0/24 md5

# Sur le replica
pg_basebackup -h primary -D /var/lib/postgresql/14/main -U replicator -P

# postgresql.conf (Replica)
primary_conninfo = 'host=primary user=replicator password=secret'

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6 - Exercices pratiques​

Exercice 1 : HAProxy basique​

Configurez HAProxy pour balancer entre 2 serveurs web :

Solution
# /etc/haproxy/haproxy.cfg
frontend web
    bind *:80
    default_backend servers

backend servers
    balance roundrobin
    option httpchk GET /
    server web1 192.168.1.10:80 check
    server web2 192.168.1.11:80 check

Exercice 2 : Keepalived VIP​

Configurez une VIP entre 2 serveurs :

Solution
# Master (priority 101)
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 101
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
}

# Backup (priority 100)
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
}

Quiz​

Q1. Quelle est la différence entre Active/Passive et Active/Active ?

Réponse
  • Active/Passive : Un seul nœud traite le trafic, l'autre est en attente
  • Active/Active : Tous les nœuds traitent le trafic simultanément

Q2. Quel protocole utilise Keepalived pour la VIP ?

Réponse

VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)

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Points clés à retenir​

  • Éliminer les SPOF (Single Point of Failure)
  • HAProxy pour le load balancing
  • Keepalived pour VIP simple avec VRRP
  • Pacemaker/Corosync pour clusters complexes
  • DRBD/GlusterFS pour la réplication de données
  • Toujours tester les scénarios de failover

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