服务器集群
服务器集群就是指将很多服务器集中起来一起进行同一种服务,在客户端看来就像是只有一个服务器。集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度,也可以用多个计算机做备份,从而使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行。
群集服务器的信息,请参阅 Windows server 2003产品家族的帮助和部署指南。
关于Windows Server 2003的企业版和Datacenter版都可以支持最大达8个节点的集群配置;其典型的特征是可为数据库、消息系统、文件与打印服务这些关键业务应用,提供高可用性和可扩展性,在集群中的多个服务器(节点)保持不间断的联系。即是说如果在集群中的某一节点因出错或维护不可用时,另一节点会立刻提供服务,以实现容错。正在访问服务的用户可以继续访问,而不会察觉到服务已经由另一台服务器(节点)提供。
服务器群集产品中含有用来在服务器上安装群集软件和创建新群集的群集安装实用工具。创建新群集时,首先在选择作为群集的第一个成员的计算机上运行该实用工具。第一步是确定群集名称并创建群集数据库和初始的群集成员列表来定义新群集。 Windows server 2003 群集新增了一个群集管理设置向导以及使用 cluster.exe命令行界面创建( 包括从远程创建 )群集的功能。
创建群集的第二步是,添加可供所有群集成员使用的共用数据存储设备。这样,创建的新群集将带有一个节点、自己的本地数据存储设备以及群集共用资源 —— 通常是磁盘或数据存储和连接介质资源。
创建群集的最后一步是,在另外将要成为群集成员的每一台计算机上运行安装实用工具。每当将新节点添加到群集中时,新节点都会自动从群集的原始成员获得现有群集数据库的副本。当节点加入或形成群集时,群集服务会更新该节点私有的配置数据库副本。
仲裁资源的独占权。
当最初形成群集时,群集中的第一个节点将包括群集配置数据库。每当有新节点加入群集时,新节点都会在本地获得并保持群集配置数据库的副本。仲裁资源用恢复日志(其中含有同节点无关的群集配置和状态数据)的形式存储配置数据库的最新版本。
在群集运行中,群集服务使用仲裁恢复日志执行以下操作 :
保证只有一组活动、可相互通讯的节点才能形成群集
仅当某个节点可以获得对仲裁资源的控制权时 , 才允许它形成群集
仅当某个节点可以同控制仲裁资源的节点通讯时 , 才允许它加入或留在现有群集中
群集服务器可能在运行,也可能未运行。
联机。此时的节点是完全有效的群集成员。它遵从群集数据库的更新、对仲裁算法施加自己的影响、维护心跳通讯,并可以拥有和运行资源组。
暂停。它只能支持它当前已拥有的那些资源组。之所以提供暂停状态,是为了允许执行某些维护。大多数服务器群集组件会将联机和暂停视为等价的状态。
死机,就是这种情况之一,尽管服务器硬件完好,但服务器仍旧不能向客户端提供服务。而集群的最大优势在于对故障服务器的监控是基于应用的,也就是说,只要服务器的应用停止运行,其它的相关服务器就会接管这个应用,而不必理会应用停止运行的原因是什么。
三、集群系统可以解决人为失误造成的应用系统停止工作的情况,例如,当管理员对某台服务器操作不当导致该服务器停机,因此运行在这台服务器上的应用系统也就停止了运行。由于集群是对应用进行监控,因此其它的相关服务器就会接管这个应用。
节点上启动群集服务之时。在启动过程中,群集服务会配置并装入该节点的本地数据设备。它并不会试图将共用的群集数据设备作为节点联机,因为现有群集可能正在使用这些设备。
身份验证序列。第一个群集成员会对新加入者进行身份验证,并且在新服务器得到成功验证后返回成功状态。如果验证不成功(未能识别待加入节点的群集成员身份,或者它使用了无效的帐户密码),则加入群集的请求会被拒绝。
节点收到了退出消息,因此它们不会执行在节点意外失效或网络通讯停止时发生的重新分组过程以重新确立群集成员身份。
系统软件的支持下,将这台服务器与系统隔离,并通过各服务器的负载转嫁机制完成新的负载分配。PC服务器中较为常见的是两台服务器的集群,UNIX系统可支持8台服务器的集群系统,康柏的专用系统OpenVMS可支持多达96台服务器的集群系统。
服务器监控这台服务器,只要这台服务器上的应用停止运行(无论是硬件损坏、操作系统死机、应用软件故障,还是人为误操作造成的应用停止运行),其它的服务器就会接管这台服务器所运行的应用,并将共享磁盘柜上的相应数据区接管过来。其接管过程如下图所示(以应用A为例):
1.应用A正常工作时;
2.应用A停止工作后,其它的备用服务器将该应用接管过来。 具体接管过程分三部执行: a.系统接管 b.加载应用 c.客户端连接
集群技术的分类
- 高可用集群高可用集群的英文全称是High Availability,简称HA cluster。高可用的含义是最大限度地可以使用。从集群的名字上可以看出,此类集群实现的功能是保障用户的应用程序持久、不间断地提供服务。
- 负载均衡集群负载均衡集群也是由两台或者两台以上的服务器组成。分为前端负载调度和后端服务两个部分。负载调度部分负责把客户端的请求按照不同的策略分配给后端服务节点,而后端节点是真正提供应用程序服务的部分。与HA Cluster不同的是,负载均衡集群中,所有的后端节点都处于活动状态,它们都对外提供服务,分摊系统的工作负载。
- 科学计算集群高性能计算集群,简称HPC集群。这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大计算能力,包括数值计算和数据处理,并且倾向于追求综合性能。HPC与超级计算类似,但是又有不同,计算速度是超级计算追求的第一目标。最快的速度、最大的存储、最庞大的体积、最昂贵的价格代表了超级计算的特点。随着人们对计算速度需求的提高,超级计算也应用到各个领域,对超级计算追求单一计算速度指标转变为追求高性能的综合指标,即高性能计算。 [1]
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