Node Majority

Node Majority to model kworum oparty wyłącznie na głosach węzłów, zalecany przy ich nieparzystej liczbie.

Na czym polega quorum Node Majority

Node Majority to model quorum stosowany w klastrze, w którym o utrzymaniu prawa do pracy decydują wyłącznie głosy przyznane aktywnym węzłom. Każdy węzeł ma jeden głos, a klaster pozostaje online wtedy, gdy dostępna jest bezwzględna większość wszystkich głosów. Dla nieparzystej liczby węzłów oznacza to, że wymagane jest więcej niż połowa ich całkowitej liczby: klaster z trzema węzłami potrzebuje dwóch głosów, a klaster z pięcioma — trzech.

Mechanizm ten zapobiega sytuacji, w której dwie odseparowane części klastra uznają jednocześnie, że mają prawo obsługiwać te same zasoby. Taki konflikt nazywa się split-brain. W Node Majority tylko ta część, która posiada większość głosów, zachowuje quorum i może kontynuować pracę. Segment dysponujący mniejszością głosów traci quorum, a usługi klastrowe są zatrzymywane albo przechodzą w stan wymagający ponownego uzyskania większości.

Dlaczego nieparzysta liczba węzłów ma znaczenie

Nieparzysta liczba głosujących węzłów upraszcza rozstrzyganie podziału sieci, ponieważ nie występuje remis. Przy trzech węzłach większość wynosi dwa głosy, przy pięciu trzy, a przy siedmiu cztery. Ogólna liczba węzłów, które można utracić bez utraty quorum, wynosi dla takiej konfiguracji (N − 1) / 2, gdzie N oznacza liczbę głosów. Oznacza to, że układ trzech węzłów toleruje awarię jednego, a układ pięciu — awarię dwóch, pod warunkiem że pozostałe węzły mogą komunikować się ze sobą.

Dodanie parzystego węzła bez zmiany modelu nie zawsze zwiększa odporność. Cztery węzły wymagają co najmniej trzech głosów, więc utrata dwóch z nich powoduje zejście poniżej większości. W praktyce cztery węzły nie dają w Node Majority większej tolerancji awarii niż trzy, natomiast wymagają większej liczby działających elementów do zachowania quorum po niektórych awariach. Dlatego konfigurację liczby węzłów planuje się razem z wymaganym poziomem dostępności oraz sposobem komunikacji między nimi.

Awaria węzła a utrata komunikacji

Node Majority nie ocenia wyłącznie tego, czy komputer jest fizycznie włączony. Istotne jest, czy pozostałe węzły mogą potwierdzić jego obecność i wymieniać informacje o stanie klastra. Uszkodzenie zasilania, systemu operacyjnego lub sprzętu może odebrać węzłowi głos, ale podobny skutek może mieć przerwanie połączenia sieciowego między sprawnymi komputerami. Jeśli w wyniku izolacji żadna część nie ma większości, cały klaster nie może bezpiecznie kontynuować pracy.

Przykładowo, w klastrze z pięcioma głosami trzy węzły po jednej stronie awarii sieci zachowują quorum, a dwa odłączone węzły tworzą jedynie mniejszość. Jeżeli natomiast sieć podzieli klaster na dwa segmenty po dwa węzły, żaden segment nie ma wymaganych trzech głosów. Przy diagnozowaniu problemu trzeba więc rozróżnić awarię pojedynczego hosta od awarii ścieżki komunikacyjnej, błędnej konfiguracji adresów, niedostępności interfejsu sieciowego oraz opóźnień powodujących przekroczenie czasu oczekiwania na komunikację.

Weryfikacja konfiguracji i skutków utraty quorum

Ocena konfiguracji Node Majority powinna rozpocząć się od ustalenia rzeczywistej liczby węzłów uczestniczących w głosowaniu oraz ich aktualnego stanu. Należy sprawdzić, które węzły są online, czy usługa klastra działa, czy między komputerami istnieje łączność oraz czy dzienniki klastra wskazują na utratę głosów lub zmianę członkostwa. W środowisku Windows Server Failover Clustering informacje o konfiguracji quorum i stanie węzłów można analizować za pomocą narzędzi administracyjnych klastra oraz poleceń PowerShell właściwych dla tego mechanizmu, między innymi Get-ClusterNode i Get-ClusterQuorum.

Sam powrót uszkodzonego węzła do sieci nie oznacza automatycznie, że wszystkie usługi natychmiast odzyskają wcześniejszy stan. Węzeł musi ponownie dołączyć do członkostwa klastra, wymienić informacje o bieżącej konfiguracji i uzyskać dostęp do wymaganej większości głosów. W serwisie komputerowym ważne jest również sprawdzenie przyczyn utraty węzła: pamięci RAM, zasilania, dysków systemowych, kart sieciowych, sterowników i zdarzeń systemowych. Warszawskie Pogotowie Komputerowe zajmuje się profesjonalną naprawą laptopów, komputerów PC i ich podzespołów, natomiast ocena quorum wymaga dodatkowo analizy konfiguracji oraz logów konkretnego klastra.