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基于IA架構(gòu)高性能集群系統(tǒng)技術(shù)( 三 )

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高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)解決方案是一個(gè)true cluster系統(tǒng)，當(dāng)一臺(tái)節(jié)點(diǎn)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)機(jī)仍舊可以正常工作，客戶機(jī)的訪問不會(huì)中斷 。

圖3 高可用性示意圖

高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)中大量采用冗余設(shè)備，如多臺(tái)服務(wù)器、多臺(tái)UPS、多臺(tái)交換機(jī)、磁盤冗余（RAID），在存儲(chǔ)設(shè)備中采用獨(dú)立的兩套CPU/內(nèi)存子系統(tǒng)，甚至配置了兩套為磁盤柜內(nèi)存緩沖供電的電源系統(tǒng)，有效地屏蔽了單點(diǎn)失效的危險(xiǎn)性，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性達(dá)到了99.99%以上 。

此方案的優(yōu)勢(shì)在于在正常工作狀態(tài)下，四臺(tái)服務(wù)器并行處理任務(wù)，沒有資源閑置，且并行處理，大大提高系統(tǒng)總體處理能力；而當(dāng)有一臺(tái)或幾臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，其他的服務(wù)器除執(zhí)行自己的任務(wù)外，還接管其他節(jié)點(diǎn)的工作，因此負(fù)載加大，但整個(gè)集群系統(tǒng)仍在正常工作，客戶機(jī)的訪問不會(huì)中斷，因?yàn)檫@是專門針對(duì)無法容忍停機(jī)的用戶設(shè)計(jì)的，從根本上消除了停機(jī)因素 。出現(xiàn)故障的服務(wù)器只是簡(jiǎn)單地將其從陣列中移去，當(dāng)這臺(tái)服務(wù)器修理好后，無需人工干預(yù)即可重新加入到服務(wù)器陣列 。這就是我們所說的并行處理、永不停頓的含義 。

3.3 集中管理性能

在局域網(wǎng)中，有一臺(tái)客戶機(jī)做為管理控制臺(tái)，在其上安裝有數(shù)據(jù)庫的管理控制臺(tái)，用于管理并行數(shù)據(jù)庫，可以同時(shí)監(jiān)控四個(gè)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫實(shí)例，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、監(jiān)控運(yùn)行性能等功能 。另外安裝有網(wǎng)管系統(tǒng)，磁盤柜的管理控制臺(tái)，UPS管理控制臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)集群系統(tǒng)的統(tǒng)一管理 。有的管理功能實(shí)現(xiàn)時(shí)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 。

用于管理的應(yīng)用程序


3.4可擴(kuò)展性能 。

高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)是基于2節(jié)點(diǎn)或4節(jié)點(diǎn)的集群,可達(dá)16個(gè)或32個(gè)CPU，內(nèi)存最大支持32GB 。2節(jié)點(diǎn)或4節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)工作單元 。

先使用一個(gè)工作單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，當(dāng)發(fā)現(xiàn)處理能力不足時(shí)，可再級(jí)聯(lián)第二個(gè)工作單元，即可獲得處理性能的提高 。這體現(xiàn)了cluster系統(tǒng)很好的可擴(kuò)展性 。

四節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器并行處理能力是否能達(dá)到單臺(tái)服務(wù)器處理能力的四倍呢？

不能 。二節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器并行處理能力基本能達(dá)到單臺(tái)服務(wù)器處理能力的二倍，但四節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器并行處理能力只能達(dá)到單臺(tái)服務(wù)器處理能力的三倍多 。因?yàn)楫?dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)增多時(shí)，用于cluster系統(tǒng)管理耗費(fèi)的資源會(huì)上升，對(duì)系統(tǒng)的總處理能力影響增大 。

3.5 Vi的高速傳輸性能 。

VI是Visual Interface的簡(jiǎn)稱，可直譯為“虛擬接口”，是一種用于服務(wù)器和服務(wù)器之間的通訊技術(shù) 。嚴(yán)格來講，VI是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，支持它的企業(yè)和機(jī)構(gòu)至少有上百家，其中包括INTEL、COMPAQ、IBM、HP、MICROSOFT等國(guó)際知名廠商 。它并不代表是某種硬件或軟件設(shè)備，而是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，凡是符合這種通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，我們就稱之為VI設(shè)備 。有時(shí)也稱這種設(shè)備為VIA（Visual Interface Architecture）設(shè)備，即“虛擬接口架構(gòu)”設(shè)備 。

VI設(shè)備的特點(diǎn)是高傳輸速率—大于1.25Gb/S，甚至高于目前的千兆交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（千兆交換設(shè)備的傳輸速率為1Gb/S），而且由于它使用了特殊的通訊協(xié)議，而不是傳統(tǒng)的OSI7層傳輸協(xié)議，在數(shù)據(jù)的傳送速度上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的千兆交換設(shè)備 。高性能服務(wù)器集群系統(tǒng)在服務(wù)器彼此之間互相交換數(shù)據(jù)方面采用了最新的通訊技術(shù)，即采用了vi結(jié)構(gòu)的通訊卡，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器之間高速數(shù)據(jù)交換 。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸（UDP/IP） 采用VI技術(shù)


當(dāng)然也可以用千兆網(wǎng)卡和千兆交換機(jī)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換，但最主要的差別在于，服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換速度與vi結(jié)構(gòu)的通訊卡相比慢很多 。千兆網(wǎng)卡和千兆交換機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換必須通過TCP/IP的七層協(xié)議，而vi結(jié)構(gòu)的通訊卡可以繞過TCP/IP的七層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序直接訪問vi結(jié)構(gòu)的通訊卡，即直接與硬件設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，速度非常高，1.25Gb/s，大大減少CPU資源占用 。在cluster系統(tǒng)中，服務(wù)器之間數(shù)據(jù)交換的速度直接影響整體系統(tǒng)性能，在節(jié)點(diǎn)數(shù)越多的情況下，影響越顯著，甚至成為系統(tǒng)性能的瓶徑，因?yàn)檫M(jìn)程在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)調(diào)占用了大部分的系統(tǒng)資源 。

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