In den Linux-Kernel wurde vorgeschlagen, das verteilte replizierbare Blockgerät DRBD 9 aufzunehmen.

Für den Linux-Kernel wurde ein Satz von Patches vorgeschlagen, die die Implementierung eines verteilten, replizierenden Blockgeräts DRBD 9 ermöglichen. Dies ermöglicht die Schaffung einer RAID-1-ähnlichen Anordnung, die aus über Netzwerk spiegelbaren Speichergeräten besteht, die an verschiedene Systeme angeschlossen sind. Der Treiber soll zunächst in der linux-next-Zweig getestet werden und für die Integration in den Linux-Kernel 7.2 vorbereitet werden.

Die alte Version von DRBD ist im Kernel seit Version 2.6.33 enthalten, die vor 16 Jahren veröffentlicht wurde. Der im Kernel vorhandene Code basiert auf dem DRBD 8-Zweig, der sich erheblich vom DRBD 9-Zweig unterscheidet, der 2015 veröffentlicht wurde und auf Protokollebene nicht kompatibel ist. So entwickelte sich der DRBD 9-Zweig als separate externe Module, das nicht mit dem Modul aus dem Hauptkernel synchronisiert wurde. Die im Kernel vorhandene DRBD-Implementierung wurde separat betreut und ist 10-15 Jahre hinter dem aktuellen Code-Basis von DRBD zurückgeblieben. Die vorgeschlagenen Patches wurden entwickelt, um diese Kluft zu schließen.

DRBD ermöglicht es, die Speichergeräte der Knoten eines Clusters zu einem gemeinsamen ausfallsicheren Speicher zu vereinen. Für Anwendungen und das System erscheint dieser Speicher für alle Systeme als identisches Blockgerät. Bei Verwendung von DRBD werden alle Vorgänge mit der lokalen Festplatte an andere Knoten gesendet und mit den Festplatten anderer Maschinen synchronisiert. Falls ein Knoten ausfällt, wird der Speicher automatisch durch die verbleibenden Knoten weiterbetrieben. Wenn der ausgefallene Knoten wieder verfügbar wird, wird sein Zustand automatisch auf den aktuellen Stand gebracht.

Der Cluster, der den Speicher bildet, kann aus bis zu 32 Knoten bestehen, die sowohl im lokalen Netzwerk als auch in geografisch verteilten Rechenzentren. In solchen verteilten Speichersystemen erfolgt die Synchronisation in Form eines Mesh-Netzwerks – die Daten verteilen sich von Knoten zu Knoten. Die Replikation der Knoten kann sowohl synchron als auch asynchron durchgeführt werden. Zum Beispiel können lokal platzierte Knoten die synchrone Replikation verwenden, während für Knoten an entfernten Standorten die asynchrone Replikation mit zusätzlicher Kompression und Verschlüsselung des Verkehrs angewandt werden kann.

Die DRBD 9-Version zeichnet sich durch eine Abstraktion der Transportebene aus, die die Einrichtung von Kommunikationskanälen nicht nur über TCP/IP, sondern auch unter Verwendung von RDMA/Infiniband ermöglicht. Im Vergleich zum Betrieb über traditionelle IP-Netzwerke hat die Integration des direkten Zugriffs auf den Arbeitsspeicher eines anderen Rechners mittels RDMA (Remote Direct Memory Access) die Replikationsleistung verdoppelt und die CPU-Last um 50 % reduziert. Die maximale Größe des synchronisierten Speicherplatzes wurde auf 32 Knoten erhöht. In DRBD 9 wurde auch die Logik der Resynchronisation der Knoten geändert, der Mechanismus zur Einrichtung von Sperren überarbeitet, die Unterstützung von Netzwerk-Namensräumen (network namespace) hinzugefügt, die automatische Statusaktualisierung der Knoten abhängig von der Aktivität implementiert sowie die Unterstützung für Zwei-Phasen-Commits und die Verbreitung von Updates im nicht blockierenden Modus gewährleistet.

Quelle: opennet.ru