求服务器集群方案

大多数模式下，集群中所有的计算机拥有一个共同的名称，集群内任一系统上运行的服务可被所有的网络客户所使用。Cluster必须可以协调管理各分离的组件的错误和失败，并可透明地向Cluster中加入组件。
一个Cluster包含多台（至少二台）拥有共享数据存储空间的服务器。任何一台服务器运行一个应用时，应用数据被存储在共享的数据空间内。每台服务器的 *** 作系统和应用程序文件存储在其各自的本地储存空间上。
Cluster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。当以上任一故障发生时，客户将能很快连接到新的应用服务上。
集群的硬件配置
镜像服务器双机
集群中镜像服务器双机系统是硬件配置最简单和价格最低廉的解决方案，通常镜像服务的硬件配置需要两台服务器，在每台服务器有独立 *** 作系统硬盘和数据存贮硬盘，每台服务器有与客户端相连的网卡，另有一对镜像卡或完成镜像功能的网卡。
镜像服务器具有配置简单，使用方便，价格低廉诸多优点，但由于镜像服务器需要采用网络方式镜像数据，通过镜像软件实现数据的同步，因此需要占用网络服务器的CPU及内存资源，镜像服务器的性能比单一服务器的性能要低一些。
有一些镜像服务器集群系统采用内存镜像的技术，这个技术的优点是所有的应用程序和网络 *** 作系统在两台服务器上镜像同步，当主机出现故障时，备份机可以在几乎没有感觉的情况下接管所有应用程序。因为两个服务器的内存完全一致，但当系统应用程序带有缺陷从而导致系统宕机时，两台服务器会同步宕机。这也是内存镜像卡或网卡实现数据同步，在大数据量读写过程中两台服务器在某些状态下会产生数据不同步，因此镜像服务器适合那些预算较少、对集群系统要求不高的用户。
硬件配置范例：
网络服务器 两台
服务器 *** 作系统硬盘 两块
服务器数据存贮硬盘 视用户需要确定
服务器镜像卡（部分软件可使用标准网卡） 两块
网络服务网卡 两块三、双机与磁盘阵列柜
与镜像服务器双机系统相比，双机与磁盘阵列柜互联结构多出了第三方生产的磁盘阵列柜，目前，豪威公司、精业公司等许多公司都生产有磁盘阵列柜，在磁盘阵列柜中安装有磁盘阵列控制卡，阵列柜可以直接将柜中的硬盘配置成为逻辑盘阵。磁盘阵列柜通过SCSI电缆与服务器上普通SCSI卡相连，系统管理员需直接在磁盘柜上配置磁盘阵列。
双机与磁盘阵列柜互联结构不采用内存镜像技术，因此需要有一定的切换时间（通常为60？D？D180秒），它可以有郊的避免由于应用程序自身的缺陷导致系统全部宕机，同时由于所有的数据全部存贮在中置的磁盘阵列柜中，当工作机出现故障时，备份机接替工作机，从磁盘阵列中读取数据，所以不会产生数据不同步的问题，由于这种方案不需要网络镜像同步，因此这种集群方案服务器的性能要比镜像服务器结构高出很多。
双机与磁盘阵列柜互联结构的缺点是在系统当中存在单点错的缺陷，所谓单点错是指当系统中某个部件或某个应用程序出现故障时，导致所有系统全部宕机。在这个系统中磁盘阵列柜是会导致单点错，当磁盘阵列柜出现逻辑或物理故障时，所有存贮的数据会全部丢失，因此，在选配这种方案时，需要选用一个品质与售后服务较好的产品。
硬件配置范例：
网络服务器 两台
服务器 *** 作系统硬盘 两块
第三方生产的磁盘阵列柜 一台
磁盘柜专用SCSI电线 两根
磁盘阵列柜数据存贮硬盘 视用户需求确定
网络服务网卡 两块
除此之外，一些厂商还有更优秀的技术的解决方案，比如 HP
HP双机双控容错系统
HP NetServer为双机双控容错系统提供了高品质和高可靠的硬件基础……
HP双机双控容错系统结合了HP服务器产品的安全可靠性与Cluster技术的优点，相互配合二者的优势。
硬件配置范例：
HP L系统的网络服务器 两台
服务器 *** 作系统硬盘 两块
HP硬盘存贮柜（SS/6，RS/8，RS/12） 一台
磁盘柜专用SCSI集群适配电缆 两根
磁盘柜数据存贮硬盘 视用户需求确定
HP集群专用阵列卡 两块
网络服务网卡 两块五、HP光纤通道双机双控集群系统
光纤通道是一种连接标准，可以作为SCSI的一种替代解决方案，光纤技术具有高带宽、抗电磁干扰、传输距离远、质量高、扩展能力强等特性，目前在FC-AL仲裁环路上可接入126个设备。
光纤设备提供了多种增强的连接技术，大大方便了用户使用。服务器系统可以通过光缆远程连接，最大可跨越10公里的距离。它允许镜像配置，这样可以改善系统的容错能力。服务器系统的规模将更加灵活多变。SCSI每条通道最多可连接15个设备，而光纤仲裁环路最多可以连接126个设备。
光纤集群系统组成：
HP光纤集群系统硬件设备包括有两台HP服务器（需支持光纤卡，目前有LC2000、LH3000、LH4、 LH6000、LT6000、LXr8000、LXR8500）及光纤适配卡，可以使用RS/12FC光纤磁盘阵列柜，需另加一对或两对网卡用于心跳检测和与客户端连接。在配置过程中还需另外选配光纤卡到光纤存贮设备的光纤电缆。
硬件配置：
HPL系统的网络服务器 两台
服务器 *** 作系统硬盘 两块
HP光纤阵列存贮柜（RS/12FC） 一台
光纤磁盘柜专用光纤电缆 两根
光纤磁盘柜数据存贮硬盘 视用户需求确定
HP光纤适配卡 两块
网络服务网卡 两块
集群的软件配置
基于NT平台的集群软件
Microsoft的MSCS，也有许多第三方的专业软件公司开发的集群软件，如豪威的DATAWARE，VIN CA公司的STANDBY SERVER，NSI公司的DOUBLE-TAKE
MS WolfPack的特点
MS WolfPack是MS Cluster server的别称，是 微软针对Cluster技术研制开发的双机软件。它集成在NT SERVER上，支持由二台机器组成的双机系统，提供一种高可用且易管理的应用环境。
主要特点：
自动检测和修复服务器或应用程序的错误
可实现对服务器中应用程序的切换
可通过TCP/IP连接各种客户端，如MS-DOS、WINDOWS 3X/9X/NT，Apple Macintosh、UNIX等
生产主机无需人工干涉即可自动恢复数据并接管任务
易管理性：
可自动审核服务器和应用程序的工作状态
可建立高可用性的应用程序、文件共享、打印请求等
可灵活设置应用程序和数据的恢复策略
简单 *** 作即可进行应用程序的离线，重新再线，服务器间的迁移。
目前，WINDOWS 2000 Advanced Server与WINDOWS 2000 DataCenter Server都集成有更先进集群技术。
其它的网络 *** 作系统平台上也有许多集群软件，比如：
基于novell平台的集群软件有Novell HA Server、Novell SFT III
基于sco UNIX平台的集群软件有Sentinel集群软件
基于Linux平台的集群软件有TurboCluster
集群技术的发展趋势
集群技术随着服务器硬件系统与网络 *** 作系统的发展将会在可用性、高可靠性、系统冗余等方面逐步提高。未来的集群可以依靠集群文件系统实现对系统中的所有文件、设备和网络资源的全局访问，并且生成一个完整的系统映像。这样，无论应用程序在集群中的哪台服务器上，集群文件系统允许任何用户（远程或本地）都可以对这个软件进行访问。任何应用程序都可以访问这个集群任何文件。甚至在应用程序从一个节点转移到另一个节点的情况下，无需任何改动，应用程序就可以访问系统上的文件。

资源在物理上都是通过分布式的共享方式存在，一般分为2种形式，一种形式是计算密集型的应用，我们需要通过并行计算的形式来完成计算需求，通过并行计算的形式来提高计算性能，这种一般情况下是多个集群服务器来完成的；

另一种形式是地域上的分布式，其中一种是云计算的提供商在全球各地建立存储服务器，有一个分布式的资源管理器，对这些存储服务器进行统一的管理，实现异地的分布式备份服务器机制。当我们的某一个服务器发生故障时，其他服务器可以接替故障服务器的任务继续进行服务。还有就是通过分布式管理器，完成所有的存储服务器的统一管理，这些不同的存储服务器相当于一个大的虚拟存储服务器，用户的业务需求，之间通过分布式资源管理器进行统一分配，下面具体的分配细节，都是由云计算提供商完成。

市面上存在两种数据库负载均衡的思路：1

基于数据库连接的负载均衡：例如总共有100个数据库连接，50个连接登录到数据库机器A，另外50个连接登录到数据库机器B，这样每个连接中接下来的所有请求全都是发往同一台数据库机器的

这种数据库负载均衡的思路模拟了WEB上的负载均衡方法，但是由于WEB连接是短时间连接(连接建立后，获取需要的HTML等资源后，连接马上被关闭)，而数据库连接是长时间连接(连接建立后，可长时间保持，客户可不停向数据库发送SQL请求，数据库做出回答，如此不断循环直到连接被人为或因错而断开为止)，因此这种数据库负载均衡思路存在着明显的缺点：有可能会发生绝大部分的请求压力都集中到某台数据库机器上去，从而使得负载均衡效果失效

2

基于批处理请求的负载均衡：在建立数据库连接的时候，会同时与每台数据库服务器建立连接，之后针对客户端的每次请求，都会根据负载均衡算法，独立地选出某个数据库节点来执行这个请求

此种思路符合数据库长时间连接的特征，不存在上面所述的基于连接的负载均衡方法的缺点

市面上的负载均衡厂商，既有基于连接的，也有基于批处理请求的，用户需仔细辨别才能找到自己想要的合适产品

全分布式集群是指将系统的计算和存储资源分散到多台服务器上，通过网络互相连接，形成一个高可用、高可靠、高性能的分布式计算环境。搭建全分布式集群可以提高系统的计算能力、数据处理能力和容错能力。
实现全分布式集群需要遵循以下原则：
1 水平扩展：将系统的计算和存储资源分散到多个节点上，可以根据业务需求按需增加或减少节点，从而方便地扩展系统的性能和容量。
2 节点均衡：每个节点都应该具有相同的硬件配置和软件环境，以保证节点之间的任务分配均衡，并且方便进行故障转移和负载均衡。
3 数据一致性：在分布式环境下，数据的一致性是非常重要的。为了保证数据的一致性，需要采用合适的同步机制，如数据复制、数据分片等。
4 故障容错：从节点故障恢复和任务重试等方面提供容错功能，使得系统可以在节点故障的情况下继续工作。
5 高性能通信：使用高速网络通信协议，如Infiniband、RDMA等，保证节点间的通信速度和吞吐量。
搭建全分布式集群需要使用一些分布式系统的基础组件，如分布式文件系统、分布式数据库、分布式缓存、分布式任务调度等，并且需要根据实际业务需求进行选择和调整。常用的分布式平台包括Hadoop、Spark、HBase、Cassandra等。同时，为了更好地管理和监控集群，还需要使用一些集群管理工具，如Zookeeper、Ambari等。

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动态，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。

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