Proposition d'inclure dans le noyau Linux un dispositif de bloc répliqué distribué DRBD 9

Un ensemble de correctifs a été proposé pour le noyau Linux, mettant en œuvre un dispositif de bloc répliqué distribué DRBD 9, permettant de créer une sorte d'ensemble RAID-1 formé par des disques miroir connectés à différents systèmes via le réseau. Le pilote sera d'abord testé dans la branche linux-next et préparé pour une intégration dans le noyau Linux 7.2.

L'ancienne version de DRBD est incluse dans le noyau depuis la version 2.6.33, sortie il y a 16 ans. Le code existant dans le noyau est basé sur la branche DRBD 8, qui diffère considérablement de la branche DRBD 9, sortie en 2015 et incompatible au niveau du protocole. Ainsi, la branche DRBD 9 s'est développée en tant que module externe séparé, non synchronisé avec le module provenant du noyau principal. L'implémentation de DRBD dans le noyau a été maintenue séparément et est en retard de 10 à 15 ans par rapport à la base de code actuelle de DRBD. Les correctifs proposés sont conçus pour combler cet écart.

DRBD permet de regrouper les disques des nœuds d'un cluster en un stockage tolérant aux pannes unique. Pour les applications et le système, ce stockage apparaît comme un dispositif de bloc identique pour tous les systèmes. Lors de l'utilisation de DRBD, toutes les opérations sur le disque local sont envoyées à d'autres nœuds et synchronisées avec les disques des autres machines. En cas de défaillance d'un nœud, le stockage continuera automatiquement à fonctionner grâce aux nœuds restants. Lors de la reprise de la disponibilité du nœud défaillant, son état sera automatiquement mis à jour.

Un cluster formant le stockage peut comprendre jusqu'à 32 nœuds, situés à la fois dans un réseau local et dans des sites géographiquement dispersés centres de données. La synchronisation dans de tels stockages répartis s'effectue sous forme de réseau maillé : les données se propagent en chaîne d'un nœud à l'autre. La réplication des nœuds peut se faire en mode synchrone ou asynchrone. Par exemple, les nœuds situés localement peuvent utiliser la réplication synchrone, tandis que pour les nœuds sur des sites distants, une réplication asynchrone avec compression et cryptage supplémentaires du trafic peut être appliquée.

La branche DRBD 9 se distingue par l'abstraction du niveau de transport, permettant de réaliser des canaux de communication non seulement sur TCP/IP, mais aussi en utilisant RDMA/Infiniband. Comparé au fonctionnement sur un réseau IP traditionnel, l'intégration de l'accès direct à la mémoire d'un autre ordinateur via RDMA (Remote Direct Memory Access) a permis de doubler la performance de réplication tout en réduisant la charge sur le CPU de 50 %. La taille maximale du stockage synchronisé a été augmentée à 32 nœuds. Dans DRBD 9, la logique de resynchronisation des nœuds a également été modifiée, le mécanisme de blocage a été repensé, le support des espaces de noms réseau (network namespace) a été ajouté, le statut du nœud est automatiquement défini en fonction de l'activité, ainsi que la prise en charge des commits en deux phases et de la diffusion des mises à jour en mode non-bloquant.

Source : opennet.ru