HTIDC Cluster Server
集群,英文名稱為Cluster,通俗地說,集群是這樣一種技術:它將多個系統連線到一起,使多台伺服器能夠像一台機器那樣工作或者看起來好像一台機器。採用集群系統通常是為了提高系統的穩定性和網路中心的數據處理能力及服務能力。
舉個例子來說,我們架設了一台WWW伺服器,上面構建了一個電子商務網站,然而隨著時間的推移,名聲越來越大,這時點擊率也就越來越高,WWW伺服器的負載也就越來越高。這種情況下,我們就必須提升WWW伺服器的能力,以滿足以益增長的服務請求。這時,我們就面臨兩種選擇:
1)升級WWW伺服器,採用更快的CPU,增加更多的記憶體,使其具有更強的性能;但日益增長的服務請求又會使伺服器再次過載,需要再次升級,這樣就陷入了升級的怪圈。還有,升級時還得考慮到服務如何接續,能否中止!
2)增加WWW伺服器,讓多台伺服器來完成相同的服務。
第二種方法就是伺服器集群,簡而言之,就是一組相互獨立的伺服器在網路中表現為單一的系統,並以單一系統的模式加以管理。此單一系統為客戶工作站提供高可靠性的服務。一個伺服器集群包含多台擁有共享數據存儲空間的伺服器,各伺服器之間通過內部區域網路進行相互通信;當其中一台伺服器發生故障時,它所運行的應用程式將由其他的伺服器自動接管;在大多數情況下,集群中所有的計算機都擁有一個共同的名稱,集群系統內任意一台伺服器都可被所有的網路用戶所使用。在集群系統中運行的伺服器並不一定是高檔產品,但伺服器的集群卻可以提供相當高性能的不停機服務;每一台伺服器都可承擔部分計算任務,並且由於群集了多台伺服器的性能,因此,整體系統的計算能力將有所提高;同時,每台伺服器還能承擔一定的容錯任務,當其中某台伺服器出現故障時,系統可以在專用軟體的支持下將這台伺服器與系統隔離,並通過各伺服器之間的負載轉移機制實現新的負載平衡,同時向系統管理員發出報警信號。
目前,有兩種常用的伺服器集群方法,一種是將備份伺服器連線在主伺服器上,當主伺服器發生故障時,備份伺服器才投入運行,把主伺服器上所有任務接管過來。另一種方法是將多台伺服器連線,這些伺服器一起分擔同樣的套用和資料庫計算任務,改善關鍵大型套用的回響時間。同時,每台伺服器還承擔一些容錯任務,一旦某台伺服器出現故障時,系統可以在系統軟體的支持下,將這台伺服器與系統隔離,並通過各伺服器的負載轉嫁機制完成新的負載分配。PC伺服器中較為常見的是兩台伺服器的集群,UNIX系統可支持8台伺服器的集群系統,康柏的專用系統OpenVMS可支持多達96台伺服器的集群系統。
在集群系統中,所有的計算機擁有一個共同的名稱,集群內任一系統上運行的服務可被所有的網路客戶所使用。集群必須可以協調管理各分離組件的錯誤和失敗,並可透明的向集群中加入組件。用戶的公共數據被放置到了共享的磁碟櫃中,應用程式被安裝到了所有的伺服器上,也就是說,在集群上運行的套用需要在所有的伺服器上安裝一遍。當集群系統在正常運轉時,套用只在一台伺服器上運行,並且只有這台伺服器才能操縱該套用在共享磁碟柜上的數據區,其它的伺服器監控這台伺服器,只要這台伺服器上的套用停止運行(無論是硬體損壞、作業系統當機、套用軟體故障,還是人為誤操作造成的套用停止運行),其它的伺服器就會接管這台伺服器所運行的套用,並將共享磁碟柜上的相應數據區接管過來。其接管過程如下圖所示(以套用A為例):
1.套用A正常工作時;
2.套用A停止工作後,其它的備用伺服器將該套用接管過來。
具體接管過程分三部執行:
a.系統接管
b.載入套用
c.客戶端連線
集群系統的優勢在於以下幾點:
一、集群系統可解決所有的伺服器硬體故障,當某一台伺服器出現任何故障,如:硬碟、記憶體、CPU、主機板、I/O板以及電源故障,運行在這台伺服器上的套用就會切換到其它的伺服器上。
二、集群系統可解決軟體系統問題,我們知道,在計算機系統中,用戶所使用的是應用程式和數據,而套用系統運行在作業系統之上,作業系統又運行在伺服器上。這樣,只要套用系統、作業系統、伺服器三者中的任何一個出現故障,系統實際上就停止了向客戶端提供服務,比如我們常見的軟體當機,就是這種情況之一,儘管伺服器硬體完好,但伺服器仍舊不能向客戶端提供服務。而集群的最大優勢在於對故障伺服器的監控是基於套用的,也就是說,只要伺服器的套用停止運行,其它的相關伺服器就會接管這個套用,而不必理會套用停止運行的原因是什麼。
三、集群系統可以解決人為失誤造成的套用系統停止工作的情況,例如,當管理員對某台伺服器操作不當導致該伺服器停機,因此運行在這台伺服器上的套用系統也就停止了運行。由於集群是對套用進行監控,因此其它的相關伺服器就會接管這個套用。
2009年底,一場前所未有的網際網路清理整頓運動,讓數十萬網站受到波及,不少正規網站也受到影響。因IP被封、機器被封、機房被封導致網站不能訪問、數據無法拿出的情況比比皆是。傳統的伺服器租用,都是單台硬體。一旦系統崩潰、機器硬體損壞、機房被封、被網監扣留取證等,都將導致網站不能訪問,嚴重的情況數據還無法及時取回,即使想換一家服務商也因為沒有數據而無能為力。同時國區域網路絡還存在跨網訪問慢的問題,網通用戶訪問電信伺服器速度慢等等...
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