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ha-manager.adoc: fix grammar
[pve-docs.git] / ha-manager.adoc
index 8e50524d7b97a3165f08a54856fbba4a44618fad..a357d16c6592e70aed7d54ce1467e063f4b8469e 100644 (file)
@@ -48,50 +48,95 @@ percentage of uptime in a given year.
 |99.99999      |3.15 seconds
 |===========================================================
 
-There are several ways to increase availability:
+There are several ways to increase availability. The most elegant
+solution is to rewrite your software, so that you can run it on
+several host at the same time. The software itself need to have a way
+to detect errors and do failover. This is relatively easy if you just
+want to serve read-only web pages. But in general this is complex, and
+sometimes impossible because you cannot modify the software
+yourself. The following solutions works without modifying the
+software:
+
+* Use reliable ``server'' components
+
+NOTE: Computer components with same functionality can have varying
+reliability numbers, depending on the component quality. Most vendors
+sell components with higher reliability as ``server'' components -
+usually at higher price.
 
 * Eliminate single point of failure (redundant components)
-
- - use an uniteruptable power supply (UPS)
- - use redundant power supplies on the main boards
- - use ECC-RAM
- - use redundant network hardware
- - use distributed, redundant storage
+** use an uninterruptible power supply (UPS)
+** use redundant power supplies on the main boards
+** use ECC-RAM
+** use redundant network hardware
+** use RAID for local storage
+** use distributed, redundant storage for VM data
 
 * Reduce downtime
-
- - automatic error detection
- - automatic failover
-
-Virtualization environments like {pve} makes it much easier to reach
-high availability because they remove the "hardware" dependency. It is
-also easy to setup and use redundant storage and network devices. So
-if one host fail, you can simply start those services on another host
-within your cluster. Even better, 'ha-manager' is able to
-automatically detect errors and do automatic failover.
-
-'ha-manager' handles management of user-defined cluster services. This
-includes handling of user requests which may start, stop, relocate,
+** rapidly accessible administrators (24/7)
+** availability of spare parts (other nodes in a {pve} cluster)
+** automatic error detection (provided by `ha-manager`)
+** automatic failover (provided by `ha-manager`)
+
+Virtualization environments like {pve} make it much easier to reach
+high availability because they remove the ``hardware'' dependency. They
+also support to setup and use redundant storage and network
+devices. So if one host fail, you can simply start those services on
+another host within your cluster.
+
+Even better, {pve} provides a software stack called `ha-manager`,
+which can do that automatically for you. It is able to automatically
+detect errors and do automatic failover.
+
+{pve} `ha-manager` works like an ``automated'' administrator. First, you
+configure what resources (VMs, containers, ...) it should
+manage. `ha-manager` then observes correct functionality, and handles
+service failover to another node in case of errors. `ha-manager` can
+also handle normal user requests which may start, stop, relocate and
 migrate a service.
-The cluster resource manager daemon also handles restarting and relocating
-services to another node in the event of failures.
 
-A service (also called resource) is uniquely identified by a service ID
-(SID) which consists of the service type and an type specific id, e.g.:
-'vm:100'. That example would be a service of type vm (Virtual machine)
-with the VMID 100.
+But high availability comes at a price. High quality components are
+more expensive, and making them redundant duplicates the costs at
+least. Additional spare parts increase costs further. So you should
+carefully calculate the benefits, and compare with those additional
+costs.
+
+TIP: Increasing availability from 99% to 99.9% is relatively
+simply. But increasing availability from 99.9999% to 99.99999% is very
+hard and costly. `ha-manager` has typical error detection and failover
+times of about 2 minutes, so you can get no more than 99.999%
+availability.
 
 Requirements
 ------------
 
-* at least three nodes
+* at least three cluster nodes (to get reliable quorum)
 
-* shared storage
+* shared storage for VMs and containers
 
-* hardware redundancy
+* hardware redundancy (everywhere)
 
 * hardware watchdog - if not available we fall back to the
-  linux kernel soft dog
+  linux kernel software watchdog (`softdog`)
+
+* optional hardware fencing devices
+
+
+Resources
+---------
+
+We call the primary management unit handled by `ha-manager` a
+resource. A resource (also called ``service'') is uniquely
+identified by a service ID (SID), which consists of the resource type
+and an type specific ID, e.g.: `vm:100`. That example would be a
+resource of type `vm` (virtual machine) with the ID 100.
+
+For now we have two important resources types - virtual machines and
+containers. One basic idea here is that we can bundle related software
+into such VM or container, so there is no need to compose one big
+service from other services, like it was done with `rgmanager`. In
+general, a HA enabled resource should not depend on other resources.
+
 
 How It Works
 ------------
@@ -101,63 +146,72 @@ internals. It describes how the CRM and the LRM work together.
 
 To provide High Availability two daemons run on each node:
 
-'pve-ha-lrm'::
+`pve-ha-lrm`::
 
 The local resource manager (LRM), it controls the services running on
 the local node.
 It reads the requested states for its services from the current manager
 status file and executes the respective commands.
 
-'pve-ha-crm'::
+`pve-ha-crm`::
 
 The cluster resource manager (CRM), it controls the cluster wide
-actions of the services, processes the LRM result includes the state
+actions of the services, processes the LRM results and includes the state
 machine which controls the state of each service.
 
 .Locks in the LRM & CRM
 [NOTE]
 Locks are provided by our distributed configuration file system (pmxcfs).
-They are used to guarantee that each LRM is active and working as a
-LRM only executes actions when he has its lock we can mark a failed node
-as fenced if we get its lock. This lets us then recover the failed HA services
-securely without the failed (but maybe still running) LRM interfering.
+They are used to guarantee that each LRM is active once and working. As a
+LRM only executes actions when it holds its lock we can mark a failed node
+as fenced if we can acquire its lock. This lets us then recover any failed
+HA services securely without any interference from the now unknown failed node.
 This all gets supervised by the CRM which holds currently the manager master
 lock.
 
 Local Resource Manager
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-The local resource manager ('pve-ha-lrm') is started as a daemon on
+The local resource manager (`pve-ha-lrm`) is started as a daemon on
 boot and waits until the HA cluster is quorate and thus cluster wide
 locks are working.
 
 It can be in three states:
 
-* *wait for agent lock*: the LRM waits for our exclusive lock. This is
-  also used as idle sate if no service is configured
-* *active*: the LRM holds its exclusive lock and has services configured
-* *lost agent lock*: the LRM lost its lock, this means a failure happened
-  and quorum was lost.
+wait for agent lock::
+
+The LRM waits for our exclusive lock. This is also used as idle state if no
+service is configured.
+
+active::
+
+The LRM holds its exclusive lock and has services configured.
+
+lost agent lock::
+
+The LRM lost its lock, this means a failure happened and quorum was lost.
 
 After the LRM gets in the active state it reads the manager status
-file in '/etc/pve/ha/manager_status' and determines the commands it
-has to execute for the service it owns.
+file in `/etc/pve/ha/manager_status` and determines the commands it
+has to execute for the services it owns.
 For each command a worker gets started, this workers are running in
-parallel and are limited to maximal 4 by default. This default setting
-may be changed through the datacenter configuration key "max_worker".
+parallel and are limited to at most 4 by default. This default setting
+may be changed through the datacenter configuration key `max_worker`.
+When finished the worker process gets collected and its result saved for
+the CRM.
 
-.Maximal Concurrent Worker Adjustment Tips
+.Maximum Concurrent Worker Adjustment Tips
 [NOTE]
-The default value of 4 maximal concurrent Workers may be unsuited for
+The default value of at most 4 concurrent workers may be unsuited for
 a specific setup. For example may 4 live migrations happen at the same
 time, which can lead to network congestions with slower networks and/or
 big (memory wise) services. Ensure that also in the worst case no congestion
-happens and lower the "max_worker" value if needed. In the contrary, if you
+happens and lower the `max_worker` value if needed. In the contrary, if you
 have a particularly powerful high end setup you may also want to increase it.
 
 Each command requested by the CRM is uniquely identifiable by an UID, when
 the worker finished its result will be processed and written in the LRM
-status file '/etc/pve/nodes/<nodename>/lrm_status'. There the CRM may collect
+status file `/etc/pve/nodes/<nodename>/lrm_status`. There the CRM may collect
 it and let its state machine - respective the commands output - act on it.
 
 The actions on each service between CRM and LRM are normally always synced.
@@ -165,8 +219,8 @@ This means that the CRM requests a state uniquely marked by an UID, the LRM
 then executes this action *one time* and writes back the result, also
 identifiable by the same UID. This is needed so that the LRM does not
 executes an outdated command.
-With the exception of the 'stop' and the 'error' command,
-those two do not depend on the result produce and are executed
+With the exception of the `stop` and the `error` command,
+those two do not depend on the result produced and are executed
 always in the case of the stopped state and once in the case of
 the error state.
 
@@ -181,23 +235,30 @@ the same command for the pve-ha-crm on the node which is the current master.
 Cluster Resource Manager
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-The cluster resource manager ('pve-ha-crm') starts on each node and
+The cluster resource manager (`pve-ha-crm`) starts on each node and
 waits there for the manager lock, which can only be held by one node
 at a time.  The node which successfully acquires the manager lock gets
 promoted to the CRM master.
 
-It can be in three states: TODO
+It can be in three states:
+
+wait for agent lock::
+
+The CRM waits for our exclusive lock. This is also used as idle state if no
+service is configured
+
+active::
 
-* *wait for agent lock*: the LRM waits for our exclusive lock. This is
-  also used as idle sate if no service is configured
-* *active*: the LRM holds its exclusive lock and has services configured
-* *lost agent lock*: the LRM lost its lock, this means a failure happened
-  and quorum was lost.
+The CRM holds its exclusive lock and has services configured
+
+lost agent lock::
+
+The CRM lost its lock, this means a failure happened and quorum was lost.
 
 It main task is to manage the services which are configured to be highly
-available and try to get always bring them in the wanted state, e.g.: a
+available and try to always enforce them to the wanted state, e.g.: a
 enabled service will be started if its not running, if it crashes it will
-be started again. Thus it dictates the LRM the wanted actions.
+be started again. Thus it dictates the LRM the actions it needs to execute.
 
 When an node leaves the cluster quorum, its state changes to unknown.
 If the current CRM then can secure the failed nodes lock, the services
@@ -206,18 +267,18 @@ will be 'stolen' and restarted on another node.
 When a cluster member determines that it is no longer in the cluster
 quorum, the LRM waits for a new quorum to form. As long as there is no
 quorum the node cannot reset the watchdog. This will trigger a reboot
-after 60 seconds.
+after the watchdog then times out, this happens after 60 seconds.
 
 Configuration
 -------------
 
-The HA stack is well integrated int the Proxmox VE API2. So, for
-example, HA can be configured via 'ha-manager' or the PVE web
+The HA stack is well integrated in the Proxmox VE API2. So, for
+example, HA can be configured via `ha-manager` or the PVE web
 interface, which both provide an easy to use tool.
 
 The resource configuration file can be located at
-'/etc/pve/ha/resources.cfg' and the group configuration file at
-'/etc/pve/ha/groups.cfg'. Use the provided tools to make changes,
+`/etc/pve/ha/resources.cfg` and the group configuration file at
+`/etc/pve/ha/groups.cfg`. Use the provided tools to make changes,
 there shouldn't be any need to edit them manually.
 
 Node Power Status
@@ -228,29 +289,96 @@ services which are required to run always on another node first.
 After that you can stop the LRM and CRM services. But note that the
 watchdog triggers if you stop it with active services.
 
+Package Updates
+---------------
+
+When updating the ha-manager you should do one node after the other, never
+all at once for various reasons. First, while we test our software
+thoughtfully, a bug affecting your specific setup cannot totally be ruled out.
+Upgrading one node after the other and checking the functionality of each node
+after finishing the update helps to recover from an eventual problems, while
+updating all could render you in a broken cluster state and is generally not
+good practice.
+
+Also, the {pve} HA stack uses a request acknowledge protocol to perform
+actions between the cluster and the local resource manager. For restarting,
+the LRM makes a request to the CRM to freeze all its services. This prevents
+that they get touched by the Cluster during the short time the LRM is restarting.
+After that the LRM may safely close the watchdog during a restart.
+Such a restart happens on a update and as already stated a active master
+CRM is needed to acknowledge the requests from the LRM, if this is not the case
+the update process can be too long which, in the worst case, may result in
+a watchdog reset.
+
+
 Fencing
 -------
 
-What Is Fencing
+What is Fencing
 ~~~~~~~~~~~~~~~
 
 Fencing secures that on a node failure the dangerous node gets will be rendered
 unable to do any damage and  that no resource runs twice when it gets recovered
-from the failed node.
+from the failed node. This is a really important task and one of the base
+principles to make a system Highly Available.
+
+If a node would not get fenced it would be in an unknown state where it may
+have still access to shared resources, this is really dangerous!
+Imagine that every network but the storage one broke, now while not
+reachable from the public network the VM still runs and writes on the shared
+storage. If we would not fence the node and just start up this VM on another
+Node we would get dangerous race conditions, atomicity violations the whole VM
+could be rendered unusable. The recovery could also simply fail if the storage
+protects from multiple mounts and thus defeat the purpose of HA.
+
+How {pve} Fences
+~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+There are different methods to fence a node, for example fence devices which
+cut off the power from the node or disable their communication completely.
+
+Those are often quite expensive and bring additional critical components in
+a system, because if they fail you cannot recover any service.
+
+We thus wanted to integrate a simpler method in the HA Manager first, namely
+self fencing with watchdogs.
+
+Watchdogs are widely used in critical and dependable systems since the
+beginning of micro controllers, they are often independent and simple
+integrated circuit which  programs can use to watch them. After opening they need to
+report periodically. If, for whatever reason, a program becomes unable to do
+so the watchdogs triggers a reset of the whole server.
+
+Server motherboards often already include such hardware watchdogs, these need
+to be configured. If no watchdog is available or configured we fall back to the
+Linux Kernel softdog while still reliable it is not independent of the servers
+Hardware and thus has a lower reliability then a hardware watchdog.
 
 Configure Hardware Watchdog
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 By default all watchdog modules are blocked for security reasons as they are
 like a loaded gun if not correctly initialized.
-If you have a hardware watchdog available remove its module from the blacklist
-and restart 'the watchdog-mux' service.
-
-
-Resource/Service Agents
--------------------------
-
-A resource or also called service can be managed by the
-ha-manager. Currently we support virtual machines and container.
+If you have a hardware watchdog available remove its kernel module from the
+blacklist, load it with insmod and restart the `watchdog-mux` service or reboot
+the node.
+
+Recover Fenced Services
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+After a node failed and its fencing was successful we start to recover services
+to other available nodes and restart them there so that they can provide service
+again.
+
+The selection of the node on which the services gets recovered is influenced
+by the users group settings, the currently active nodes and their respective
+active service count.
+First we build a set out of the intersection between user selected nodes and
+available nodes. Then the subset with the highest priority of those nodes
+gets chosen as possible nodes for recovery. We select the node with the
+currently lowest active service count as a new node for the service.
+That minimizes the possibility of an overload, which else could cause an
+unresponsive node and as a result a chain reaction of node failures in the
+cluster.
 
 Groups
 ------
@@ -262,38 +390,75 @@ Group Settings
 
 nodes::
 
-list of group node members
+List of group node members where a priority can be given to each node.
+A service bound to this group will run on the nodes with the highest priority
+available. If more nodes are in the highest priority class the services will
+get distributed to those node if not already there. The priorities have a
+relative meaning only.
+  Example;;
+  You want to run all services from a group on `node1` if possible. If this node
+  is not available, you want them to run equally splitted on `node2` and `node3`, and
+  if those fail it should use `node4`.
+  To achieve this you could set the node list to:
+[source,bash]
+  ha-manager groupset mygroup -nodes "node1:2,node2:1,node3:1,node4"
 
 restricted::
 
-resources bound to this group may only run on nodes defined by the
+Resources bound to this group may only run on nodes defined by the
 group. If no group node member is available the resource will be
 placed in the stopped state.
+  Example;;
+  Lets say a service uses resources only available on `node1` and `node2`,
+  so we need to make sure that HA manager does not use other nodes.
+  We need to create a 'restricted' group with said nodes:
+[source,bash]
+  ha-manager groupset mygroup -nodes "node1,node2" -restricted 
 
 nofailback::
 
-the resource won't automatically fail back when a more preferred node
+The resource won't automatically fail back when a more preferred node
 (re)joins the cluster.
-
-
-Recovery Policy
----------------
-
-There are two service recover policy settings which can be configured
+  Examples;;
+  * You need to migrate a service to a node which hasn't the highest priority
+  in the group at the moment, to tell the HA manager to not move this service
+  instantly back set the 'nofailnback' option and the service will stay on
+  the current node.
+
+  * A service was fenced and it got recovered to another node. The admin
+  repaired the node and brought it up online again but does not want that the
+  recovered services move straight back to the repaired node as he wants to
+  first investigate the failure cause and check if it runs stable. He can use
+  the 'nofailback' option to achieve this.
+
+
+Start Failure Policy
+---------------------
+
+The start failure policy comes in effect if a service failed to start on a
+node once ore more times. It can be used to configure how often a restart
+should be triggered on the same node and how often a service should be
+relocated so that it gets a try to be started on another node.
+The aim of this policy is to circumvent temporary unavailability of shared
+resources on a specific node. For example, if a shared storage isn't available
+on a quorate node anymore, e.g. network problems, but still on other nodes,
+the relocate policy allows then that the service gets started nonetheless.
+
+There are two service start recover policy settings which can be configured
 specific for each resource.
 
 max_restart::
 
-maximal number of tries to restart an failed service on the actual
+Maximum number of tries to restart an failed service on the actual
 node.  The default is set to one.
 
 max_relocate::
 
-maximal number of tries to relocate the service to a different node.
+Maximum number of tries to relocate the service to a different node.
 A relocate only happens after the max_restart value is exceeded on the
 actual node. The default is set to one.
 
-Note that the relocate count state will only reset to zero when the
+NOTE: The relocate count state will only reset to zero when the
 service had at least one successful start. That means if a service is
 re-enabled without fixing the error only the restart policy gets
 repeated.
@@ -306,7 +471,7 @@ placed in an error state. In this state the service won't get touched
 by the HA stack anymore.  To recover from this state you should follow
 these steps:
 
-* bring the resource back into an safe and consistent state (e.g:
+* bring the resource back into a safe and consistent state (e.g.,
 killing its process)
 
 * disable the ha resource to place it in an stopped state
@@ -320,30 +485,30 @@ Service Operations
 ------------------
 
 This are how the basic user-initiated service operations (via
-'ha-manager') work.
+`ha-manager`) work.
 
 enable::
 
-the service will be started by the LRM if not already running.
+The service will be started by the LRM if not already running.
 
 disable::
 
-the service will be stopped by the LRM if running.
+The service will be stopped by the LRM if running.
 
 migrate/relocate::
 
-the service will be relocated (live) to another node.
+The service will be relocated (live) to another node.
 
 remove::
 
-the service will be removed from the HA managed resource list. Its
+The service will be removed from the HA managed resource list. Its
 current state will not be touched.
 
 start/stop::
 
-start and stop commands can be issued to the resource specific tools
-(like 'qm' or 'pct'), they will forward the request to the
-'ha-manager' which then will execute the action and set the resulting
+`start` and `stop` commands can be issued to the resource specific tools
+(like `qm` or `pct`), they will forward the request to the
+`ha-manager` which then will execute the action and set the resulting
 service state (enabled, disabled).
 
 
@@ -352,7 +517,8 @@ Service States
 
 stopped::
 
-Service is stopped (confirmed by LRM)
+Service is stopped (confirmed by LRM), if detected running it will get stopped
+again.
 
 request_stop::
 
@@ -361,11 +527,14 @@ Service should be stopped. Waiting for confirmation from LRM.
 started::
 
 Service is active an LRM should start it ASAP if not already running.
+If the Service fails and is detected to be not running the LRM restarts it.
 
 fence::
 
 Wait for node fencing (service node is not inside quorate cluster
 partition).
+As soon as node gets fenced successfully the service will be recovered to
+another node, if possible.
 
 freeze::