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集群系統(tǒng)實現(xiàn)方案詳解

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一、集群的基本概念
有一種常見的方法可以大幅提高服務(wù)器的安全性 ， 這就是集群 。
Cluster集群技術(shù)可如下定義：一組相互獨(dú)立的服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為單一的系統(tǒng) ， 并以單一系統(tǒng)的模式加以管理 。此單一系統(tǒng)為客戶工作站提供高可靠性的服務(wù) 。
大多數(shù)模式下 ， 集群中所有的計算機(jī)擁有一個共同的名稱 ， 集群內(nèi)任一系統(tǒng)上運(yùn)行的服務(wù)可被所有的網(wǎng)絡(luò)客戶所使用 。Cluster必須可以協(xié)調(diào)管理各分離的組件的錯誤和失敗 ， 并可透明地向Cluster中加入組件 。
一個Cluster包含多臺（至少二臺）擁有共享數(shù)據(jù)存儲空間的服務(wù)器 。任何一臺服務(wù)器運(yùn)行一個應(yīng)用時 ， 應(yīng)用數(shù)據(jù)被存儲在共享的數(shù)據(jù)空間內(nèi) 。每臺服務(wù)器的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序文件存儲在其各自的本地儲存空間上 。
Cluster內(nèi)各節(jié)點服務(wù)器通過一內(nèi)部局域網(wǎng)相互通訊 。當(dāng)一臺節(jié)點服務(wù)器發(fā)生故障時 ， 這臺服務(wù)器上所運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)⒃诹硪还?jié)點服務(wù)器上被自動接管 。當(dāng)一個應(yīng)用服務(wù)發(fā)生故障時 ， 應(yīng)用服務(wù)將被重新啟動或被另一臺服務(wù)器接管 。當(dāng)以上任一故障發(fā)生時 ， 客戶將能很快連接到新的應(yīng)用服務(wù)上 。
二、集群的硬件配置
鏡像服務(wù)器雙機(jī)
集群中鏡像服務(wù)器雙機(jī)系統(tǒng)是硬件配置最簡單和價格最低廉的解決方案 ， 通常鏡像服務(wù)的硬件配置需要兩臺服務(wù)器 ， 在每臺服務(wù)器有獨(dú)立操作系統(tǒng)硬盤和數(shù)據(jù)存貯硬盤 ， 每臺服務(wù)器有與客戶端相連的網(wǎng)卡 ， 另有一對鏡像卡或完成鏡像功能的網(wǎng)卡 。
鏡像服務(wù)器具有配置簡單 ， 使用方便 ， 價格低廉諸多優(yōu)點 ， 但由于鏡像服務(wù)器需要采用網(wǎng)絡(luò)方式鏡像數(shù)據(jù) ， 通過鏡像軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步 ， 因此需要占用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的CPU及內(nèi)存資源 ， 鏡像服務(wù)器的性能比單一服務(wù)器的性能要低一些 。
有一些鏡像服務(wù)器集群系統(tǒng)采用內(nèi)存鏡像的技術(shù) ， 這個技術(shù)的優(yōu)點是所有的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在兩臺服務(wù)器上鏡像同步 ， 當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時 ， 備份機(jī)可以在幾乎沒有感覺的情況下接管所有應(yīng)用程序 。因為兩個服務(wù)器的內(nèi)存完全一致 ， 但當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用程序帶有缺陷從而導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)時 ， 兩臺服務(wù)器會同步宕機(jī) 。這也是內(nèi)存鏡像卡或網(wǎng)卡實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步 ， 在大數(shù)據(jù)量讀寫過程中兩臺服務(wù)器在某些狀態(tài)下會產(chǎn)生數(shù)據(jù)不同步 ， 因此鏡像服務(wù)器適合那些預(yù)算較少、對集群系統(tǒng)要求不高的用戶 。
硬件配置范例：
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 兩臺服務(wù)器操作系統(tǒng)硬盤 兩塊服務(wù)器數(shù)據(jù)存貯硬盤 視用戶需要確定服務(wù)器鏡像卡（部分軟件可使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡） 兩塊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)卡 兩塊三、 雙機(jī)與磁盤陣列柜
與鏡像服務(wù)器雙機(jī)系統(tǒng)相比 ， 雙機(jī)與磁盤陣列柜互聯(lián)結(jié)構(gòu)多出了第三方生產(chǎn)的磁盤陣列柜 ， 目前 ， 豪威公司、精業(yè)公司等許多公司都生產(chǎn)有磁盤陣列柜 ， 在磁盤陣列柜中安裝有磁盤陣列控制卡 ， 陣列柜可以直接將柜中的硬盤配置成為邏輯盤陣 。磁盤陣列柜通過SCSI電纜與服務(wù)器上普通SCSI卡相連 ， 系統(tǒng)管理員需直接在磁盤柜上配置磁盤陣列 。
雙機(jī)與磁盤陣列柜互聯(lián)結(jié)構(gòu)不采用內(nèi)存鏡像技術(shù) ， 因此需要有一定的切換時間（通常為60——180秒） ， 它可以有郊的避免由于應(yīng)用程序自身的缺陷導(dǎo)致系統(tǒng)全部宕機(jī) ， 同時由于所有的數(shù)據(jù)全部存貯在中置的磁盤陣列柜中 ， 當(dāng)工作機(jī)出現(xiàn)故障時 ， 備份機(jī)接替工作機(jī) ， 從磁盤陣列中讀取數(shù)據(jù) ， 所以不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)不同步的問題 ， 由于這種方案不需要網(wǎng)絡(luò)鏡像同步 ， 因此這種集群方案服務(wù)器的性能要比鏡像服務(wù)器結(jié)構(gòu)高出很多 。
雙機(jī)與磁盤陣列柜互聯(lián)結(jié)構(gòu)的缺點是在系統(tǒng)當(dāng)中存在單點錯的缺陷 ， 所謂單點錯是指當(dāng)系統(tǒng)中某個部件或某個應(yīng)用程序出現(xiàn)故障時 ， 導(dǎo)致所有系統(tǒng)全部宕機(jī) 。在這個系統(tǒng)中磁盤陣列柜是會導(dǎo)致單點錯 ， 當(dāng)磁盤陣列柜出現(xiàn)邏輯或物理故障時 ， 所有存貯的數(shù)據(jù)會全部丟失 ， 因此 ， 在選配這種方案時 ， 需要選用一個品質(zhì)與售后服務(wù)較好的產(chǎn)品 。

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