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基于IA架構(gòu)高性能集群系統(tǒng)技術(shù)( 二 )

云知道



每臺服務(wù)器有一個硬盤區(qū)域，用于安裝本機的引導(dǎo)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理部分 。用戶數(shù)據(jù)存儲在共享的磁盤陣列柜中 。

在局域網(wǎng)中，有一臺客戶機做為管理控制臺，在其上安裝有數(shù)據(jù)庫的管理控制臺，用于管理并行數(shù)據(jù)庫，可以同時監(jiān)控四個節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫實例，實現(xiàn)啟動、停止、監(jiān)控運行性能等功能 。

另外在這臺客戶機上安裝有網(wǎng)管系統(tǒng)，SAN的管理控制臺，磁盤柜的管理控制臺，UPS管理控制臺等，實現(xiàn)集群系統(tǒng)的統(tǒng)一管理 。有的管理功能實現(xiàn)時只需要安裝TCP/IP協(xié)議，有的則還需要安裝SNMP協(xié)議才能正常工作 。

一個良好的集群系統(tǒng)除了優(yōu)秀的性能指標之外，還需要有相應(yīng)的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的支持，我們目前的集群系統(tǒng)支持Windows NT 4.0 及Windows 2000操作系統(tǒng)[2],在數(shù)據(jù)庫方面支持ORACLE和DB2 。它不運行在單機上，只有在多個節(jié)點同時工作時，才能夠顯示出它的性能,并使得系統(tǒng)能夠真正做到負載均衡（Load Balance） 。

2.1 兩節(jié)點集群系統(tǒng)

從方案的配置上來說，用戶可以根據(jù)需要做不同的選擇，可以使用兩臺高端服務(wù)器實現(xiàn)一個虛擬主機 。這時，采用vi結(jié)構(gòu)的高速交換設(shè)備更具有優(yōu)越性，不需要使用vi 交換機，可以用每臺服務(wù)器上的vi結(jié)構(gòu)的高速交換卡直連實現(xiàn)服務(wù)器之間的高速數(shù)據(jù)交換 。如果使用千兆以太網(wǎng)卡，還需要千兆交換機，成本較高 。


2.2 四節(jié)點集群系統(tǒng)

集群系統(tǒng)方案的設(shè)計目標是支持4節(jié)點的cluster，在實現(xiàn)時以4個節(jié)點加相應(yīng)存儲設(shè)備和交換設(shè)備構(gòu)成一個工作單元 。每個工作單元由四臺獨立的4路或8路服務(wù)器組成的服務(wù)器陣列作為一個虛擬的容錯主機工作，四臺服務(wù)器共享一臺光纖通道磁盤陣列柜 。每臺服務(wù)器有兩塊光纖通道卡，分別連接到兩個光纖通道的集線器上，每個集線器分別連接到光纖通道磁盤陣列柜的兩個控制器上 。對于光纖通道磁盤陣列柜，只要有一個控制器能正常工作，整個陣列柜就能正常工作，因此這種配置方案是冗余的，防止單點失效 。

3. 系統(tǒng)特性

高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)解決方案已經(jīng)可以實現(xiàn)4結(jié)點的集群，超過傳統(tǒng)cluster兩結(jié)點的限制 。如果集群中每結(jié)點采用8CPU服務(wù)器，那么4結(jié)點的集群系統(tǒng)可以支持32個處理器，在性能上完全可以與傳統(tǒng)的RISC小型機和中型機相抗衡 。

3.1 負載均衡：

負載均衡的概念：多臺服務(wù)器為對稱方式，每臺服務(wù)器都具備等價的地位，都可以單獨對外提供服務(wù)而無須其他服務(wù)器的輔助 。然后通過某種負載分擔(dān)技術(shù)，將外部發(fā)送來的請求均勻分配到對稱結(jié)構(gòu)中的某一臺服務(wù)器上，而接收到請求的服務(wù)器都獨立回應(yīng)客戶機的請求 。

1、將大量用戶的并發(fā)訪問分別在到多個節(jié)點機上并行處理，縮短用戶等待響應(yīng)的時間，系統(tǒng)的處理能力得到提高，并且能夠接受更多用戶的并發(fā)訪問 ?？蛻魴C申請數(shù)據(jù)庫連接時，由數(shù)據(jù)庫自動分配連接到哪個節(jié)點上，實現(xiàn)這種方式的負載均衡不需要修改已有的應(yīng)用程序 。

2、將單個用戶重負載的運算分擔(dān)到多個節(jié)點機上做并行處理，每個節(jié)點機有多個CPU，也做并行處理，處理結(jié)束后，將結(jié)果匯總，返回給用戶 。即將一個大的用戶查詢分擔(dān)到多個節(jié)點上，由多個線程來并行處理，然后再將結(jié)果合并，顯示給用戶，系統(tǒng)處理能力得到大幅度提高 。實現(xiàn)這種方式的負載均衡需要修改已有的應(yīng)用程序，但只需要修改SQL查詢語句 。

3.2 高可用性：

高可用性意味著最大化的服務(wù)器開機時間，也就是最小化的服務(wù)器計劃外的停機時間，從而可以很好地保護關(guān)鍵性數(shù)據(jù)、提高生產(chǎn)效率 。99%的高可用性意味著每年計劃外的停機時間是5000分鐘，而99.99%意味著50分鐘 。

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