隨著企業(yè)和數(shù)據(jù)中心對(duì)更高性能需求的持續(xù)增長(zhǎng)，服務(wù)器集群已成為不可或缺的解決方案。

集群服務(wù)器通過合并兩個(gè)或多個(gè)服務(wù)器或多個(gè)節(jié)點(diǎn)，保證容錯(cuò)、負(fù)載均衡和高可用性。集群設(shè)計(jì)時(shí)就是為了可靠性。他們共同承擔(dān)工作負(fù)荷，無論是托管網(wǎng)站、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)還是繁重計(jì)算。所以如果一臺(tái)服務(wù)器故障，另一臺(tái)服務(wù)器會(huì)讓一切繼續(xù)運(yùn)行。

服務(wù)器集群的工作原理

服務(wù)器集群是一組服務(wù)器在單一IP地址下協(xié)同工作，旨在為用戶提供更高的可用性、可擴(kuò)展性和可靠性。由于服務(wù)器集群是一組連接到單一系統(tǒng)的服務(wù)器，它們協(xié)同工作以提高效率。

例如，每當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生服務(wù)中斷時(shí)，服務(wù)器集群允許另一臺(tái)服務(wù)器接手作，在用戶遭遇停機(jī)或停機(jī)前將工作負(fù)載分配給另一臺(tái)服務(wù)器。本質(zhì)上，服務(wù)器集群幫助用戶減少停機(jī)時(shí)間，提高運(yùn)行效率，而不是直接關(guān)閉。

在集群服務(wù)器環(huán)境中，集群中的每個(gè)服務(wù)器都稱為節(jié)點(diǎn)。然而，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的內(nèi)存、硬盤、作系統(tǒng)和CPU資源來指揮。

他們負(fù)責(zé)管理和擁有自己的組件，這意味著當(dāng)集群中的某一服務(wù)器故障時(shí)，工作可以輕松轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)服務(wù)器。用戶可以輕松訪問服務(wù)器相關(guān)資源，因?yàn)樗麄兊墓ぷ鞑槐淮驍唷?/span>

服務(wù)器集群如何處理故障

在深入討論集群之前，了解它如何幫助防止停電非常重要。服務(wù)器集群的設(shè)計(jì)旨在當(dāng)意外問題發(fā)生時(shí)，保持運(yùn)行時(shí)間和可靠性。

停機(jī)可能由軟件錯(cuò)誤、硬件物理損壞或數(shù)據(jù)中心的外部事件引起。集群旨在有效應(yīng)對(duì)這些情況，包括：

應(yīng)用/服務(wù)故障：集群服務(wù)器可以處理因涉及對(duì)服務(wù)器或數(shù)據(jù)中心運(yùn)行至關(guān)重要的軟件或服務(wù)的關(guān)鍵錯(cuò)誤而導(dǎo)致的應(yīng)用或服務(wù)故障。然而，應(yīng)用或服務(wù)的失敗也由其他因素引起，且這些因素是不可避免的。

硬件/系統(tǒng)故障：服務(wù)器集群還有助于應(yīng)對(duì)可能影響服務(wù)順暢運(yùn)行的硬件故障。硬件/系統(tǒng)故障通常由過熱、優(yōu)化不當(dāng)或組件達(dá)到產(chǎn)品壽命終點(diǎn)引起。受影響的硬件組件包括CPU、內(nèi)存、電源和硬盤。

網(wǎng)站/托管失敗：我們都知道網(wǎng)站故障有多普遍。因此，服務(wù)器集群有助于應(yīng)對(duì)由數(shù)據(jù)中心環(huán)境外事件引起的站點(diǎn)相關(guān)問題，如自然災(zāi)害、電力中斷及其他潛在問題。

聚類：技術(shù)深度解析

服務(wù)器集群依賴于多個(gè)獨(dú)立服務(wù)器，也稱為“節(jié)點(diǎn)”，它們協(xié)同工作以提供可靠的冗余。集群服務(wù)器通常協(xié)調(diào)這些節(jié)點(diǎn)間的計(jì)算資源，管理活躍節(jié)點(diǎn)并分發(fā)接收請(qǐng)求。

節(jié)點(diǎn)本身通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施通信，并通過存儲(chǔ)服務(wù)器或（在某些情況下）磁盤陣列共享主存儲(chǔ)。這種集群配置結(jié)合高效的集群管理軟件，是實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的理想方式。

另一方面，我們還有數(shù)據(jù)同步和心跳監(jiān)測(cè)，這些對(duì)于容錯(cuò)性和集群的高可用性至關(guān)重要。大多數(shù)情況下，單個(gè)節(jié)點(diǎn)在共享硬件資源的同時(shí)執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)資源利用率的均勻。

以下是集群服務(wù)器的主要方面：

服務(wù)器集群：基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)分類

集群服務(wù)器主要根據(jù)其節(jié)點(diǎn)或集群系統(tǒng)分類，并與負(fù)責(zé)存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)的設(shè)備融合。

服務(wù)器集群有三種不同類型：

1. 單一定額組

單一或標(biāo)準(zhǔn)的定額集群是最常用的服務(wù)器集群之一。它由多臺(tái)服務(wù)器組成，這些服務(wù)器使用一個(gè)或多個(gè)集群磁盤陣列，對(duì)應(yīng)一個(gè)稱為總線的單一連接設(shè)備。本質(zhì)上，服務(wù)器負(fù)責(zé)管理和擁有集群內(nèi)的各個(gè)集群磁盤陣列。名義上的法定人數(shù)是判斷每個(gè)集群是否在線且未被破壞的系統(tǒng)。

單集群或標(biāo)準(zhǔn)集群高效且易于使用。每個(gè)服務(wù)器都有投票權(quán)與中央總線在線通信。

2. 多數(shù)節(jié)點(diǎn)集集群

多數(shù)節(jié)點(diǎn)集集群類似于單一定額集群。然而，多數(shù)節(jié)點(diǎn)集集群在配置遠(yuǎn)程服務(wù)器時(shí)更具靈活性。它適用于位于不同地理位置的服務(wù)器。

因此，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的集群配置數(shù)據(jù)副本，這些數(shù)據(jù)在所有節(jié)點(diǎn)之間保持一致地流動(dòng)。然而，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)集集群不需要共享存儲(chǔ)總線即可運(yùn)行，因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的本地存儲(chǔ)系統(tǒng)用于備份集數(shù)數(shù)據(jù)。

3. 單節(jié)點(diǎn)集群

單節(jié)點(diǎn)集群包含一個(gè)主要用于測(cè)試的節(jié)點(diǎn)。由于單節(jié)點(diǎn)集群主要用于測(cè)試目的，因此它們最好作為集群應(yīng)用的研發(fā)工具。然而，單節(jié)點(diǎn)集群的使用受限于其缺乏故障切換功能，因?yàn)樗怯蓡我还?jié)點(diǎn)組成的，這可能導(dǎo)致集群組的可用性。

服務(wù)器集群的類型

一張顯示服務(wù)器集群類型的信息圖。

現(xiàn)代服務(wù)器集群旨在滿足不同目標(biāo)組織的性能、可用性和可擴(kuò)展性需求。因此，根據(jù)不同服務(wù)器如何共享資源和從故障中恢復(fù)，每種集群類型都提供了獨(dú)特的平衡。

以下是服務(wù)器集群的四大主要類型，按其現(xiàn)代功能分類：

高可用性集群

高性能集群設(shè)計(jì)為持續(xù)運(yùn)行時(shí)間。HA集群采用所謂的主動(dòng)-被動(dòng)配置，即一個(gè)節(jié)點(diǎn)保持待命狀態(tài)，以便在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)接管。

這些系統(tǒng)通常被視為任何關(guān)鍵服務(wù)的基礎(chǔ)，最大限度地減少單點(diǎn)故障。它們通常依賴緊耦合的架構(gòu)，保持?jǐn)?shù)據(jù)在小塊內(nèi)同步，確保用戶即使在維護(hù)或故障切換期間也能持續(xù)訪問。

負(fù)載均衡集群

負(fù)載均衡集群設(shè)計(jì)用于處理大量數(shù)據(jù)，例如實(shí)時(shí)流媒體或網(wǎng)頁托管的流量。

負(fù)載均衡集群專注于將工作負(fù)載均勻分配到兩個(gè)節(jié)點(diǎn)甚至多個(gè)服務(wù)器。該結(jié)構(gòu)采用松耦合架構(gòu)，兩個(gè)或多個(gè)服務(wù)器獨(dú)立共享請(qǐng)求，同時(shí)保持整體穩(wěn)定性。

歸根結(jié)底，這是一種具有成本效益的提升性能和降低延遲的方法，非常適合網(wǎng)站、電商和期望快速響應(yīng)的應(yīng)用用戶。

高性能集群

高性能計(jì)算集群將多個(gè)節(jié)點(diǎn)聚集在一起，執(zhí)行需要大量計(jì)算資源的計(jì)算任務(wù)。通過可定制的基礎(chǔ)設(shè)施，管理員可以將同類型的機(jī)器配對(duì)或混合不同機(jī)器來處理科學(xué)模擬。

在這種配置中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都貢獻(xiàn)并行處理能力，形成一個(gè)高效的計(jì)算環(huán)境，能夠處理最苛刻的工作負(fù)載。

存儲(chǔ)服務(wù)器集群

該模型中的存儲(chǔ)服務(wù)器協(xié)同工作，安全存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并提供即時(shí)冗余。通過跨節(jié)點(diǎn)的硬件資源整合，這些集群確保備份、分析和大規(guī)模數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性。

該設(shè)計(jì)支持彈性和穩(wěn)定性，為組織提供長(zhǎng)期存儲(chǔ)增長(zhǎng)和性能一致性的適應(yīng)基礎(chǔ)。

搭建服務(wù)器集群

在搭建服務(wù)器集群時(shí)，首先需要仔細(xì)規(guī)劃合適的硬件部件以及合適的軟件，以驗(yàn)證高可用性、冗余性和可靠性。無論你是為了性能選擇主動(dòng)集群，還是用于數(shù)據(jù)處理的小型配置，都需要經(jīng)歷三個(gè)關(guān)鍵階段：

1. 規(guī)劃階段

首先，你需要評(píng)估工作負(fù)載需求，并嘗試確定最適合項(xiàng)目的集群規(guī)模。這意味著要決定需要多少不同的節(jié)點(diǎn)，需要哪種服務(wù)器類型，以及你愿意分配多少預(yù)算。

這是幫助用戶識(shí)別用戶請(qǐng)求的來源及如何路由以實(shí)現(xiàn)最大正常運(yùn)行時(shí)間的階段。它還決定了你服務(wù)器的類型。

2. 硬件設(shè)置

一旦計(jì)劃好，配置從搭建托管服務(wù)器、配置網(wǎng)絡(luò)以及準(zhǔn)備冗余硬件以保護(hù)故障轉(zhuǎn)移開始。

集群中的每個(gè)專用服務(wù)器或單一服務(wù)器都必須優(yōu)化以保證穩(wěn)定性，確保即使有服務(wù)器故障，剩余節(jié)點(diǎn)仍能繼續(xù)運(yùn)行。正確的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)和物理布局有助于提升環(huán)境中的可擴(kuò)展性和氣流。

3. 軟件配置

最后一步當(dāng)然是安裝作系統(tǒng)，你將部署集群軟件，然后設(shè)置應(yīng)用進(jìn)行同步。所以，根據(jù)你的設(shè)置，主動(dòng)-主動(dòng)配置可以輕松增強(qiáng)

最后階段包括安裝作系統(tǒng)、部署集群軟件以及設(shè)置應(yīng)用程序進(jìn)行同步。根據(jù)你的設(shè)置，主動(dòng)-主動(dòng)配置可以通過允許所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)處理數(shù)據(jù)來提升性能。

在恒訊科技，我們通過指導(dǎo)或托管服務(wù)，幫助您部署集群，實(shí)現(xiàn)全面處理。

常見用例與應(yīng)用

服務(wù)器集群使企業(yè)能夠高效擴(kuò)展，提升可靠性，并在單一服務(wù)器或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)保持性能。因此，通過將工作負(fù)載分散到多個(gè)系統(tǒng)，這樣的集群為現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施奠定了基礎(chǔ)。

以下是一些例子：

集群托管解決方案

我們的集群托管解決方案注重可擴(kuò)展性、冗余性和不間斷的性能。

每種部署類型都提供不同級(jí)別的隔離、控制和容錯(cuò)能力。這對(duì)于具有關(guān)鍵任務(wù)工作負(fù)載或高可用性需求的企業(yè)來說非常理想。

專用交換機(jī)

一個(gè)通過私有網(wǎng)絡(luò)連接多臺(tái)服務(wù)器的專用環(huán)境。非常適合需要增強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私、快速內(nèi)部溝通以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置完全控制的企業(yè)。

帶防火墻的集群

增加了專用防火墻層，以提升網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和流量管理。非常適合運(yùn)行敏感應(yīng)用或面向客戶的平臺(tái)，需要更高安全性和正常運(yùn)行時(shí)間。

網(wǎng)狀部署

這是一個(gè)完全集成的配置，提供高級(jí)冗余、負(fù)載均衡和節(jié)點(diǎn)間無縫的故障切換。設(shè)計(jì)用于大規(guī)模或企業(yè)級(jí)工作負(fù)載，要求持續(xù)可用性和性能一致性。

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