Een servercluster is een groep servers die samenwerken op één systeem om gebruikers een verhoogde beschikbaarheid te bieden. Deze clusters worden gebruikt om downtime en uitval te minimaliseren door een andere server het over te laten nemen in geval van een uitval, een functie die redundantie wordt genoemd. In dit artikel leggen we alles uit over serverclustering, wat de betrouwbaarheid en schaalbaarheid van serversystemen vergroot.
Wat is een servercluster?
Een servercluster is een groep servers die samenwerken met een gemeenschappelijk IP-adres (het IP-adres is gemeenschappelijk via server- en firewallconfiguraties). Geclusterde servers worden vaak gebruikt voor servers die verschillende services bevatten, zoals bestandsservers, printservers, en vaker voor vereiste services met hoge beschikbaarheid, zoals databases en andere kritieke services. Een servercluster handhaaft de consistentie van serverservices in de loop van de tijd. Het zorgt ook voor een hogere beschikbaarheid, een goede taakverdeling en systeemschaalbaarheid.
In een servercluster wordt elk van de deelnemende servers een knooppunt. Elke server heeft zijn eigen bronnen zoals harde schijf, RAM en CPU om te gebruiken. De reden voor het implementeren van een dergelijke configuratie is dat als één server binnen het cluster uitvalt, de belasting wordt overgebracht naar een andere server, zonder enige downtime. Clusters daarvan worden gebruikt om downtime en uitval te verminderen.
Hoe werkt serverclustering?
Een verzameling servers is gekoppeld aan één systeem. Wanneer een van deze servers uitvalt, wordt de werklast herverdeeld naar: een andere server zodat de klant geen downtime ervaart.
Geclusterde servers worden meestal gebruikt voor toepassingen die frequente gegevensupdates vereisen, waarbij bestands-, afdruk-, database- en berichtenservers de meest voorkomende clusters zijn.
Over het algemeen bieden clusterservers klanten een hoger niveau van beschikbaarheid, betrouwbaarheid en schaalbaarheid dan een enkele server zou kunnen.
In een geclusterde serveromgeving is elke server verantwoordelijk voor het eigendom en beheer van zijn eigen apparaten, evenals een kopie van de besturingssysteem (samen met eventuele toepassingen of services) die wordt gebruikt om de andere servers in het cluster uit te voeren.
De servers in het cluster zijn geconfigureerd om samen te werken om de gegevensbeveiliging te vergroten en de consistentie van de clusterconfiguratie in de loop van de tijd te behouden.
Bescherming tegen clustertekorten en uitval
De belangrijkste reden voor het gebruik van serverclusters is het voorkomen van uitval en downtime. Zoals eerder vermeld, bieden geclusterde servers betere bescherming tegen een volledig netwerk dat tijdens een stroomstoring uitvalt.
Geclusterde servers bieden bescherming tegen drie soorten storingen: applicatie- of servicefouten, hardware- of systeemfouten, locatiefouten.
We zullen dit soort storingen in de volgende secties in meer detail bespreken, maar kort gezegd, serverclustering helpt beschermen tegen storingen veroorzaakt door softwarestoringen, hardwarestoringen en externe gebeurtenissen die optreden op de fysieke serversite.
1. Falen van een applicatie of service
Applicatie- of servicefoutgebeurtenissen omvatten alle uitval die optreedt als gevolg van kritieke fouten met software of services die essentieel zijn voor de werking van de server of het datacenter.
Deze storingen kunnen worden veroorzaakt door verschillende factoren, waarvan de meeste onvermijdelijk zijn. Hoewel de meeste servers redundantiemaatregelen hebben genomen om dit soort storingen te voorkomen, zijn applicatie- of servicestoringen moeilijk te voorspellen en te plannen.
Omdat serverbewakingsgegevens complex zijn, kan het voor serverbeheerders moeilijk zijn om potentiële problemen te identificeren en op te lossen voordat ze een storing veroorzaken.
Hoewel een waakzame, deskundige en proactieve serverbeheerder deze problemen kan identificeren en aanpakken voordat ze een probleem worden, kan geen enkele serverbeheerder uitgebreide bescherming bieden tegen dit soort storingen.
2. Storing van het systeem of de hardware
Dit type storing treedt op als gevolg van fysieke hardwarestoringen waarop de server draait.
Deze storingen kunnen worden veroorzaakt door een groot aantal factoren en worden beïnvloed door vrijwel elk type component dat essentieel is voor de werking van een server of datacenter.
Hoewel de betrouwbaarheid en functionaliteit van servercomponenten gestaag verbeteren, is geen enkel component immuun voor storingen.
Oververhitting, slechte optimalisatie of gewoon het onderdeel dat het einde van zijn productlevensduur bereikt, kunnen allemaal deze storing veroorzaken.
Vanwege hun belang om de server draaiende te houden, behoren processors, fysiek geheugen en harde schijven tot de meest storingsgevoelige apparaten.
3. Siteproblemen
In de meeste gevallen worden sitestoringen veroorzaakt door gebeurtenissen die plaatsvinden buiten de datacenteromgeving.
Hoewel er in theorie veel gebeurtenissen zijn die een sitestoring kunnen veroorzaken, zijn de gebeurtenissen die meestal de oorzaak zijn van sitestoringen natuurrampen die wijdverbreide stroomuitval veroorzaken, evenals rampen die de hardware in het datacenter kunnen beschadigen.
Hoewel sommige natuurrampen niet kunnen worden vermeden door iets anders dan zorgvuldige locatieselectie, kunnen die die worden veroorzaakt door stroomuitval en de bijbehorende complicaties worden beperkt door redundantiemaatregelen zoals serverclusters te gebruiken.
Deze redundantiemaatregelen zijn van cruciaal belang voor datacenters in gebieden die gevoelig zijn voor natuurrampen.
Hoewel problemen die mogelijk tot deze drie verschillende soorten storingen kunnen leiden, kunnen worden geïdentificeerd en opgelost, zijn redundantiemaatregelen zoals serverclustering de enige manier om bijna volledige betrouwbaarheid te garanderen.
Serverclustering is een uitstekende manier om feilloze prestaties te garanderen in datacenters die dit elke minuut van elke dag van het jaar nodig hebben.
Clusteringservers zijn onderverdeeld in drie typen
Serverclusters worden in drie typen ingedeeld op basis van hoe het clustersysteem (een node genoemd) is verbonden met het apparaat dat verantwoordelijk is voor het opslaan van configuratiegegevens.
Een enkele (of standaard) quorumcluster, een meerderheidsknooppuntsetcluster en een enkelvoudig knooppuntcluster zijn de drie typen, en ze worden hieronder in meer detail besproken.
1. Quorumcluster met een enkel (of standaard) quorum
Dit cluster wordt het meest gebruikt en bestaat uit meerdere knooppunten met een of meer clusterdisk-arrays die gebruik maken van een enkel verbindingsapparaat (een bus genoemd).
Elke afzonderlijke clusterschijfarray binnen het cluster wordt beheerd door en is eigendom van een enkele server. Het systeem dat wordt gebruikt om te bepalen of elk afzonderlijk cluster al dan niet online is en niet gecompromitteerd is, wordt het titulaire quorum genoemd.
In de praktijk zijn enkele quorumclusters vrij eenvoudig. Elk knooppunt heeft een "stem" die het gebruikt om de centrale bus te laten weten dat het online en functioneel is.
Het cluster blijft operationeel zolang meer dan de helft van de knooppunten in één quorumcluster online is. Als meer dan de helft van de knooppunten in het cluster niet meer reageert, stopt het cluster met werken totdat de problemen met de afzonderlijke knooppunten zijn opgelost.
2. Cluster van meerderheidsknooppunten
Dit model verschilt, net als het vorige, doordat elk knooppunt zijn eigen kopie van de configuratiegegevens van het cluster heeft, die consistent is voor alle knooppunten.
Dit model is het meest geschikt voor clusters met individuele servers op verschillende geografische locaties.
Hoewel clusters van meerderheidsknooppunten op dezelfde manier werken als clusters met één quorum, verschilt de eerste doordat er geen gedeelde opslagbus nodig is om te werken, omdat elk knooppunt een duplicaat van de quorumgegevens lokaal opslaat.
Hoewel dit het nut van een gedeelde bus niet volledig uitsluit, biedt het wel meer flexibiliteit bij het configureren van externe servers.
3. Cluster met één knooppunt
Dit model, dat het meest wordt gebruikt voor testen, heeft een enkel knooppunt. Clusters met één knooppunt worden vaak gebruikt als hulpmiddel voor de ontwikkeling en het onderzoek van clustertoepassingen, maar hun bruikbaarheid wordt ernstig beperkt door hun gebrek aan failover.
Omdat ze uit slechts één knooppunt bestaan, maakt het uitvallen van een enkel knooppunt alle clustergroepen onbruikbaar.
Een medewerker van de klantenservice bij een lokaal datacenter of webhostingprovider kan de verschillen tussen de drie modellen uitleggen en u helpen beslissen welke het beste is voor uw bedrijf.
Unless u ongebruikelijke vereisten hebt (of zich op meerdere, geografisch verspreide locaties bevindt), is de Standard Quorum Cluster uw beste keuze.
Er worden nog andere namen gegeven aan typen serverclusters, die we hier zullen bespreken.
4. Hoogwaardige serverclusters voor hoge beschikbaarheid
Clusters met hoge beschikbaarheid (HA) zijn de beste optie voor websites met veel verkeer. Voor online winkels of applicaties die optimale, continue prestaties van hun kritieke systemen vereisen, kunnen HA-clusters worden gebruikt.
Omdat clusters met hoge beschikbaarheid zijn gebaseerd op redundante hardware en software, helpen ze u om single points of faillisementen te voorkomen. Ze zijn essentieel voor failover, systeemback-ups en taakverdeling. Deze apparaten bestaan uit meerdere hosts die het kunnen overnemen als een specifieke server uitvalt of overbelast raakt, zodat er zo min mogelijk downtime is.
Serverarchitectuur met hoge beschikbaarheid
Er zijn twee soorten architectuur voor HA-clusters: actief-actief en actief-passief.
Alle knooppunten in een actief-actief cluster worden gelijktijdig geladen. Een actief-passieve architectuur wijst daarentegen alle werklasten toe aan een primair knooppunt. In de tussentijd wordt een back-upknooppunt gereed gehouden voor eventuele storingen.
Omdat de database van het primaire knooppunt erop staat, wordt de secundaire server ook wel een hot spare of hot standby genoemd. Dit is een less dure implementatie dan actief-actief omdat de hot standby bereid is het over te nemen in het geval dat een component uitvalt.
Clusters met hoge beschikbaarheid maken eenvoudige schaalbaarheid mogelijk en verhogen uw betrouwbaarheid. Om nog maar te zwijgen: ze bieden een sterke infrastructuurbeveiliging en effectiever onderhoud. Met deze clusters kunt u kosten besparen, downtime verminderen en de gebruikerservaring verbeteren.
5. Clusters voor taakverdeling
Serverfarms, taakverdelingsclusters genoemd, verdelen gebruikersverzoeken over verschillende actieve knooppunten. De drie belangrijkste voordelen zijn een betere verdeling van de werklast, redundantiegarantie en snellere bewerkingen.
U kunt de werklast over servers verdelen en functies scheiden met taakverdeling. Deze regeling helpt bij het optimaliseren van het gebruik van hulpbronnen. Het maakt gebruik van load-balancing-software om verzoeken, volgens een algoritme, aan verschillende servers toe te wijzen. Ook uitgaande reacties worden door de software beheerd.
Load balancers worden gebruikt in de actief-actief-configuratie van een cluster met hoge beschikbaarheid. De load balancer wordt door het HA-cluster gebruikt om op verschillende verzoeken te reageren en deze naar afzonderlijke servers te sturen. Er zijn twee mogelijke distributies: symmetrisch en asymmetrisch, afhankelijk van de configuratiegegevens en computerprestaties.
De load balancer houdt de beschikbaarheid van knooppunten in een actief-passief hoge beschikbaarheidscluster bij. Een knooppunt dat wordt afgesloten, wacht met het verzenden van nog meer verkeer totdat het weer actief is.
Bovendien kunt u meerdere koppelingen tegelijkertijd gebruiken dankzij de load-balancing-architectuur. Als het gaat om infrastructuur die redundante communicatie nodig heeft, is deze functie uiterst nuttig. Datacenters en telecombedrijven maken bijvoorbeeld veelvuldig gebruik van deze architectuur. Betere schaalbaarheid, kostenreductie en optimalisatie van gegevensoverdracht met hoge bandbreedte zijn de belangrijkste voordelen.
6. Geclusterde en krachtige opslag
Supercomputers, een andere naam voor krachtige clusters, zijn machines met een grotere capaciteit, betrouwbaarheid en prestaties. Ze worden het meest gebruikt door bedrijven met een resource-intensieve werklast.
Veel pc's die op hetzelfde netwerk zijn aangesloten, vormen een krachtig servercluster. Om gegevens sneller te verwerken, kunt u een aantal van deze clusters koppelen aan de gegevensopslaghubs van het netwerk. Anders gezegd: naadless prestaties en snelle gegevensoverdracht worden geboden, samen met hoogwaardige gegevensopslagclusters.
Kunstmatige intelligentie (AI) en het Internet of Things (IoT) zijn twee belangrijke toepassingen voor deze clusters. Om complexe projecten zoals livestreaming, stormvoorspelling en patiëntdiagnose mogelijk te maken, verwerken ze enorme hoeveelheden realtime gegevens. Deze kenmerken van krachtige clustertoepassingen zijn ook voordelig voor media, onderzoek en financiële diensten.
7. Opslag met clustermogelijkheden
Bij geclusterde opslag zijn doorgaans minimaal twee opslagservers betrokken. Hiermee kunt u de prestaties, invoer/uitvoer (I/O)-mogelijkheden en betrouwbaarheid van uw systeem verbeteren. Afhankelijk van de specifieke behoeften van uw bedrijf en de hoeveelheid gegevens die u moet opslaan, heeft u de mogelijkheid om te kiezen tussen een strak of losjes gekoppelde architectuur.
Een architectuur die nauw gekoppeld is, richt zich op primaire opslag. Het organiseert gegevens in kleinere blokken, verdeeld over knooppunten.
Aan de andere kant biedt een op zichzelf staande, losjes gekoppelde architectuur meer flexibiliteit. Het heeft echter niet de mogelijkheid om gegevens op verschillende knooppunten op te slaan. In een losjes gekoppelde architectuur worden de prestaties en capaciteit van het dataopslagknooppunt de bepalende factoren. Schalen met nieuwe knooppunten is niet mogelijk in een losjes gekoppelde architectuur.
Hoe kunnen serverclusters de schaalbaarheid verbeteren?
Serverclusters maken horizontale schaalbaarheid binnen het systeem mogelijk. IT-teams hebben de flexibiliteit om zich in te zettenlessVoeg eventueel extra knooppunten toe om het gewenste volume aan verkeer of datatransmissies af te handelen.
Bovendien verbetert de aanwezigheid van extra servers de schaalbaarheid. Slechts één server is voldoende om alle bedrijfsprocessen af te handelen. Het hebben van extra servers in de configuratie biedt grotere flexibiliteit en schaalbaarheid in termen van bronnen, wat leidt tot verbeterde fouttolerantie en prestaties.
Hoe kunnen serverclusters een taakverdeling bereiken?
Serverclusters zorgen voor een efficiënte verdeling van de werklast door overtollige taken automatisch over te dragen naar andere knooppunten in het systeem. Dit kan worden bereikt via een actief-actief of actief-passief configuratie.
Wanneer het binnenkomende verkeer of de gegevensverwerkingsvragen de capaciteit van één server overschrijden, kunnen deze worden overgedragen naar een andere beschikbare clusterserver. Meestal kan deze overgang op twee verschillende manieren plaatsvinden: handmatig of automatisch.
Het gebruik van handmatige clusters kan problematisch zijn, omdat hiervoor een knooppunt moet worden geconfigureerd op hetzelfde data-IP-adres, wat tot downtime leidt. Zelfs een korte periode van stilstand kan aanzienlijke financiële of operationele gevolgen hebben. Met automatische clusters hebt u echter de mogelijkheid om software-instellingen vooraf te configureren. Deze clusterconfiguratie voert de serverwisseling automatisch uit.
Hoe kunnen serverclusters een hoge beschikbaarheid garanderen?
Het is ideaal om meerdere web- en app-nodes te gebruiken om hardwareredundantie te garanderen. Dit type architectuur wordt gewoonlijk een cluster met hoge beschikbaarheid genoemd. Het garanderen van een ononderbroken werking in het geval van een defect aan een onderdeel is van cruciaal belang. Dit is vooral duidelijk wanneer het besturingssysteem een storing ervaart, waarbij redundantie op één server ontbreekt. Omdat er geen sitestoringen zijn, zijn uw gebruikers zich niet bewust van eventuele servercrashes.
HA-clusters gebruiken een actief-actieve serverconfiguratie om te naaienlessWissel eenvoudig bronnen uit zonder enige serviceonderbreking. Hoewel deze configuratie efficiënter is, brengt deze meestal hogere kosten met zich mee in vergelijking met een actief-passieve (of hot standby) configuratie, omdat alle knooppunten in het systeem actief moeten blijven.
Waarom zou u servers clusteren?
Redundantie is de sleutel tot een veilige IT-infrastructuur. Het creëren van een cluster van servers op een enkel netwerk zorgt voor maximale redundantie en zorgt ervoor dat een enkele fout niet uw hele netwerk afsluit, uw services ontoegankelijk maakt en uw bedrijf essentiële inkomsten kost.
Alstublieft laat een nuttig geef commentaar met je mening, deel dit dan op je Facebook-groep (en) die dit nuttig zouden vinden en laten we samen de vruchten plukken. Bedankt voor het delen en aardig zijn!
Disclosure: Deze pagina kan links bevatten naar externe sites voor producten die we geweldig vinden en die we van harte aanbevelen. Als u producten koopt die we aanbevelen, kunnen we een verwijzingsvergoeding verdienen. Dergelijke vergoedingen hebben geen invloed op onze aanbevelingen en we accepteren geen betalingen voor positieve beoordelingen.
en nog veel meer ...