364.1 - HA de Hardware y Recursos

Introduccion

La alta disponibilidad a nivel de nodo unico se centra en maximizar la fiabilidad del hardware y software de un servidor individual, sin depender de un cluster.

Hardware Redundante

Memoria ECC (Error-Correcting Code)

La memoria ECC detecta y corrige errores de un bit, y detecta errores de dos bits:

Deteccion: Identifica bits erroneos en la memoria
Correccion: Repara automaticamente errores de un solo bit
Registro: Los errores se registran en logs del sistema

# Ver errores de memoria ECC
edac-util -s          # Estado EDAC
edac-util -r          # Informe de errores
 
# Via sysfs
ls /sys/devices/system/edac/mc/
cat /sys/devices/system/edac/mc/mc0/ce_count    # Errores corregidos
cat /sys/devices/system/edac/mc/mc0/ue_count    # Errores no corregidos

Para el examen: ECC es esencial en servidores. Los errores corregidos (CE) son normales en pequeñas cantidades. Los errores no corregidos (UE) son criticos.

Hot-Swap (Intercambio en Caliente)

Componentes que pueden reemplazarse sin apagar el servidor:

Componente	Hot-Swap
Discos duros (SAS/SATA en bahias)	Si, comun
Fuentes de alimentacion redundantes	Si, comun
Ventiladores	Si, en servidores enterprise
Modulos de memoria	Raro (hot-add mas comun)
CPUs	Raro (solo mainframes)
Tarjetas PCIe	Con soporte hotplug

Fuentes de Alimentacion Redundantes (PSU)

Configuracion N+1 o N+N
Si falla una PSU, las demas mantienen el sistema
Alertas via IPMI/BMC cuando una PSU falla

Watchdog Timers

Un watchdog timer es un temporizador de hardware o software que reinicia el sistema si detecta que no responde.

Funcionamiento

  Aplicacion → escribe en /dev/watchdog periodicamente
                    ↓
  Si no escribe en el tiempo configurado (timeout)
                    ↓
  El watchdog reinicia el sistema

Modulos de Watchdog

Modulo	Tipo	Descripcion
`softdog`	Software	Watchdog por software (kernel)
`iTCO_wdt`	Hardware	Intel TCO watchdog (chipset Intel)
`hpwdt`	Hardware	HP watchdog
`ipmi_watchdog`	Hardware	Watchdog via IPMI

Configuracion

# Cargar modulo
modprobe softdog
 
# El watchdog crea /dev/watchdog
ls -la /dev/watchdog
 
# Escribir para mantener vivo (desde aplicacion o daemon)
echo "V" > /dev/watchdog   # "V" = Magic close (desactiva watchdog)
 
# Configurar timeout (via sysfs)
cat /sys/class/watchdog/watchdog0/timeout
 
# Usando systemd watchdog
# /etc/systemd/system.conf
RuntimeWatchdogSec=30      # Reinicia si systemd no responde en 30s
ShutdownWatchdogSec=10min  # Timeout para apagado

Watchdog con SBD (Pacemaker)

# SBD usa watchdog como mecanismo de fencing
# /etc/sysconfig/sbd
SBD_WATCHDOG_DEV="/dev/watchdog"
SBD_WATCHDOG_TIMEOUT=5
 
# El watchdog asegura que un nodo se reinicie si SBD lo ordena

Para el examen: El watchdog es fundamental para SBD en clusters Pacemaker. Si el nodo no puede hacer fencing de si mismo, el watchdog lo reinicia forzosamente.

UPS y NUT (Network UPS Tools)

NUT - Arquitectura

  ┌──────────┐     USB/Serial/SNMP     ┌──────────┐
  │  upsd     │ ←────────────────────→  │   UPS    │
  │ (driver)  │                          └──────────┘
  └─────┬─────┘
        │
  ┌─────┴─────┐
  │  upsd      │  (servidor de datos NUT)
  └─────┬─────┘
        │
  ┌─────┴──────┐  ┌──────────┐
  │  upsmon     │  │  upsmon  │  (clientes que monitorizan)
  │  (master)   │  │  (slave) │
  └────────────┘  └──────────┘

Archivos de Configuracion NUT

nut.conf

# /etc/nut/nut.conf
# Modo de operacion
MODE=standalone    # standalone, netserver, netclient, none

Modo	Descripcion
`standalone`	UPS conectado localmente, sin compartir
`netserver`	UPS local, comparte con otros via red
`netclient`	Monitoriza UPS remoto via red
`none`	NUT deshabilitado

ups.conf

# /etc/nut/ups.conf
[mi_ups]
    driver = usbhid-ups       # Driver del UPS
    port = auto                # Puerto (auto para USB)
    desc = "UPS de servidor"
    pollinterval = 15          # Intervalo de polling (segundos)

upsd.conf

# /etc/nut/upsd.conf
LISTEN 0.0.0.0 3493          # Escuchar en todas las interfaces
MAXAGE 15                     # Edad maxima de datos (segundos)

upsd.users

# /etc/nut/upsd.users
[admin]
    password = secreto
    actions = SET FSD
    instcmds = ALL
 
[monitor]
    password = monitor_pass
    upsmon master

upsmon.conf

# /etc/nut/upsmon.conf
MONITOR mi_ups@localhost 1 monitor monitor_pass master
# MONITOR ups_name@host powervalue user password type
 
MINSUPPLIES 1                 # Minimo de UPS funcionales
SHUTDOWNCMD "/sbin/shutdown -h +0"
POLLFREQ 5                    # Frecuencia de polling (seg)
POLLFREQALERT 2               # Frecuencia en alerta
HOSTSYNC 15                   # Tiempo de espera para slaves
DEADTIME 15                   # Tiempo para considerar UPS muerto
FINALDELAY 5                  # Espera antes de shutdown final
 
NOTIFYCMD /usr/sbin/upssched
NOTIFYFLAG ONLINE    SYSLOG+EXEC
NOTIFYFLAG ONBATT    SYSLOG+EXEC
NOTIFYFLAG LOWBATT   SYSLOG+EXEC
NOTIFYFLAG FSD       SYSLOG+EXEC

Comandos NUT

# Iniciar driver
upsdrvctl start
 
# Estado del UPS
upsc mi_ups@localhost
 
# Comandos al UPS
upscmd mi_ups@localhost test.battery.start    # Test de bateria
upscmd -l mi_ups@localhost                     # Listar comandos
 
# Modificar variables
upsrw mi_ups@localhost                         # Listar variables RW
upsrw -s battery.charge.low=20 mi_ups@localhost
 
# Forzar shutdown
upsmon -c fsd    # Forced ShutDown

Para el examen: Conoce los archivos nut.conf, ups.conf, upsmon.conf y upsd.users. El modo netserver permite compartir el UPS con otros servidores.

IPMI/BMC

IPMI (Intelligent Platform Management Interface) y BMC (Baseboard Management Controller) permiten la gestion remota del hardware del servidor, incluso cuando esta apagado.

Capacidades

Encender/apagar/reiniciar el servidor remotamente
Monitorizar sensores (temperatura, voltaje, ventiladores)
Acceso a consola remota (Serial over LAN)
Gestion independiente del SO (funciona con servidor apagado)

ipmitool

# Ver informacion del BMC
ipmitool mc info
 
# Configurar red del BMC
ipmitool lan set 1 ipaddr 192.168.1.200
ipmitool lan set 1 netmask 255.255.255.0
ipmitool lan set 1 defgw ipaddr 192.168.1.1
 
# Ver configuracion de red
ipmitool lan print 1
 
# Control de energia
ipmitool power status
ipmitool power on
ipmitool power off
ipmitool power cycle       # Apagar y encender
ipmitool power reset       # Reset
 
# Control remoto (via LAN)
ipmitool -I lanplus -H 192.168.1.200 -U admin -P password power status
 
# Sensores
ipmitool sensor list
ipmitool sdr list          # Sensor Data Repository
 
# Event Log
ipmitool sel list           # System Event Log
ipmitool sel clear
 
# Consola serial (SOL)
ipmitool -I lanplus -H 192.168.1.200 -U admin -P password sol activate

Para el examen: IPMI se usa como dispositivo de fencing (fence_ipmilan) en clusters Pacemaker. ipmitool es la herramienta principal para interactuar con el BMC.

Trampas del examen

Errores comunes y distinciones criticas que LPI suele evaluar en este subtema:

ECC: errores corregidos (CE) vs no corregidos (UE) — los CE son normales en pequeñas cantidades y se corrigen automaticamente; los UE son criticos y pueden causar crashes o corrupcion. El examen puede preguntar cuando reemplazar la memoria: cuando los UE aparecen o los CE crecen rapidamente
Watchdog: softdog vs hardware watchdog — softdog es un watchdog por software del kernel (menos fiable, depende del kernel); los watchdog de hardware (iTCO_wdt, ipmi_watchdog) funcionan independientemente del SO. Para SBD en clusters, se prefiere hardware watchdog porque funciona incluso si el kernel se cuelga
IPMI funciona con el servidor apagado — el BMC tiene su propia alimentacion y red. Puede encender, apagar y acceder a la consola del servidor incluso cuando el SO no esta funcionando. El examen puede preguntar como acceder a un servidor que no responde al SO: la respuesta es IPMI/BMC
NUT: master vs slave — el nodo master es el que controla el UPS y decide el shutdown; los slave son nodos alimentados por el mismo UPS que se apagan antes que el master. El master espera a que todos los slaves se apaguen antes de ordenar al UPS que corte la energia
NUT modos: standalone vs netserver vs netclient — standalone es un UPS local sin compartir; netserver comparte la info del UPS con otros servidores via red; netclient se conecta a un netserver remoto. Si multiples servidores comparten un UPS, el conectado fisicamente usa netserver y los demas netclient
upsc vs upsrw vs upscmd — upsc lee variables (solo lectura); upsrw lee y escribe variables configurables; upscmd envia comandos al UPS (test.battery, shutdown). Confundir las herramientas es error comun
ipmitool power cycle vs power reset — power cycle apaga y espera un momento antes de encender; power reset hace un hard reset inmediato. Para fencing en clusters se suele usar power off o power cycle, no power reset, porque necesitas garantizar que el nodo se detenga completamente
fence_ipmilan es el agente STONITH para IPMI — en Pacemaker, el dispositivo de fencing para servidores con IPMI es fence_ipmilan (con lanplus=1 para IPMI v2.0). El examen puede preguntar que agente STONITH usar para un servidor fisico con BMC
RuntimeWatchdogSec en systemd — configurar RuntimeWatchdogSec=30 en /etc/systemd/system.conf hace que systemd reinicie el sistema si no puede alimentar el watchdog en 30 segundos. Es una forma simple de proteger contra congelamientos del sistema sin cluster
Hot-swap no es hot-add — hot-swap permite reemplazar un componente sin apagar (quitar y poner); hot-add permite añadir un componente nuevo sin apagar pero no necesariamente quitar el existente. La memoria suele soportar hot-add pero no hot-swap

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