Linux 伺服器集群系統實現方案

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一、叢集的基本概念

Linux 伺服器集群系統實現方案

有一種常見的方法可以大幅提高伺服器的安全性,這就是叢集。

Cluster叢集技術可如下定義:一組相互獨立的伺服器在網路中表現為單一的系統,並以單一系統的模式加以管理。此單一系統為客戶工作站提供高可靠性的服務。

大多數模式下,叢集中所有的計算機擁有一個共同的名稱,叢集內任一系統上執行的服務可被所有的網路客戶所使用。Cluster必須可以協調管理各分離的元件的錯誤和失敗,並可透明地向Cluster中加入元件。

一個Cluster包含多臺(至少二臺)擁有共享資料儲存空間的伺服器。任何一臺伺服器執行一個應用時,應用資料被儲存在共享的資料空間內。每臺伺服器的作業系統和應用程式檔案儲存在其各自的本地儲存空間上。

Cluster內各節點伺服器通過一內部區域網相互通訊。當一臺節點伺服器發生故障時,這臺伺服器上所執行的應用程式將在另一節點伺服器上被自動接管。當一個應用服務發生故障時,應用服務將被重新啟動或被另一臺伺服器接管。當以上任一故障發生時,客戶將能很快連線到新的應用服務上。

二、叢集的硬體配置

映象伺服器雙機

叢集中映象伺服器雙機系統是硬體配置最簡單和價格最低廉的解決方案,通常映象服務的硬體配置需要兩臺伺服器,在每臺伺服器有獨立作業系統硬碟和資料存貯硬碟,每臺伺服器有與客戶端相連的網絡卡,另有一對映象卡或完成映象功能的網絡卡。

映象伺服器具有配置簡單,使用方便,價格低廉諸多優點,但由於映象伺服器需要採用網路方式映象資料,通過映象軟體實現資料的同步,因此需要佔用網路伺服器的CPU及記憶體資源,映象伺服器的效能比單一伺服器的效能要低一些。

有一些映象伺服器集群系統採用記憶體映象的技術,這個技術的優點是所有的應用程式和網路作業系統在兩臺伺服器上映象同步,當主機出現故障時,備份機可以在幾乎沒有感覺的情況下接管所有應用程式。因為兩個伺服器的記憶體完全一致,但當系統應用程式帶有缺陷從而導致系統宕機時,兩臺伺服器會同步宕機。這也是記憶體映象卡或網絡卡實現資料同步,在大資料量讀寫過程中兩臺伺服器在某些狀態下會產生資料不同步,因此映象伺服器適合那些預算較少、對集群系統要求不高的使用者。

硬體配置範例

網路伺服器 兩臺伺服器作業系統硬碟 兩塊

伺服器資料存貯硬碟 視使用者需要確定

伺服器映象卡(部分軟體可使用標準網絡卡) 兩塊

網路服務網絡卡 兩塊

三、雙機與磁碟陣列

與映象伺服器雙機系統相比,雙機與磁碟陣列櫃互聯結構多出了第三方生產的磁碟陣列櫃,目前,豪威公司、精業公司等許多公司都生產有磁碟陣列櫃,在磁碟陣列櫃中安裝有磁碟陣列控制卡,陣列櫃可以直接將櫃中的硬碟配置成為邏輯盤陣。磁碟陣列櫃通過SCSI電纜與伺服器上普通SCSI卡相連,系統管理員需直接在磁碟櫃上配置磁碟陣列。

雙機與磁碟陣列櫃互聯結構不採用記憶體映象技術,因此需要有一定的切換時間(通常為60?D?D180秒),它可以有郊的避免由於應用程式自身的缺陷導致系統全部宕機,同時由於所有的資料全部存貯在中置的磁碟陣列櫃中,當工作機出現故障時,備份機接替工作機,從磁碟陣列中讀取資料,所以不會產生資料不同步的問題,由於這種方案不需要網路映象同步,因此這種叢集方案伺服器的效能要比映象伺服器結構高出很多。

雙機與磁碟陣列櫃互聯結構的缺點是在系統當中存在單點錯的缺陷,所謂單點錯是指當系統中某個部件或某個應用程式出現故障時,導致所有系統全部宕機。在這個系統中磁碟陣列櫃是會導致單點錯,當磁碟陣列櫃出現邏輯或物理故障時,所有存貯的資料會全部丟失,因此,在選配這種方案時,需要選用一個品質與售後服務較好的產品。

硬體配置範例:

網路伺服器 兩臺

伺服器作業系統硬碟 兩塊

第三方生產的磁碟陣列櫃 一臺

磁碟櫃專用SCSI電線 兩根

磁碟陣列櫃資料存貯硬碟 視使用者需求確定

網路服務網絡卡 兩塊

除此之外,一些廠商還有更優秀的技術的解決方案,比如 HP.

四、HP雙機雙控容錯系統

HP NetServer為雙機雙控容錯系統提供了高品質和高可靠的硬體基礎……

HP雙機雙控容錯系統結合了HP伺服器產品的安全可靠性與Cluster技術的優點,相互配合二者的優勢。

硬體配置範例:

HP L系統的網路伺服器 兩臺

伺服器作業系統硬碟 兩塊

HP硬碟存貯櫃(SS/6,RS/8,RS/12) 一臺

磁碟櫃專用SCSI叢集適配電纜 兩根

磁碟櫃資料存貯硬碟 視使用者需求確定

HP叢集專用陣列卡 兩塊

網路服務網絡卡 兩塊