Un cluster de servere este un grup de servere care colaborează pe un singur sistem pentru a oferi utilizatorilor o disponibilitate sporită. Aceste clustere sunt folosite pentru a minimiza timpul de nefuncționare și întreruperile, permițând unui alt server să preia controlul în cazul unei întreruperi, o caracteristică numită redundanță. În acest articol, vom explica totul despre clusteringul serverelor, care crește fiabilitatea și scalabilitatea sistemelor de server.
Ce este un cluster de servere?
Un cluster de servere este un grup de servere care lucrează împreună cu o adresă IP comună (adresa IP este comună prin configurațiile de server și firewall). Serverele în cluster sunt utilizate în mod obișnuit pentru servere care includ diverse servicii, cum ar fi servere de fișiere, servere de imprimare și, mai frecvent, pentru serviciile de înaltă disponibilitate necesare, cum ar fi bazele de date și alte servicii critice. Un cluster de servere menține consistența serviciilor de server în timp. De asemenea, asigură o disponibilitate mai mare, o echilibrare adecvată a sarcinii și scalabilitate a sistemului.
Într-un cluster de servere, fiecare dintre serverele participante este numit a nodul. Fiecare server are propriile sale resurse, cum ar fi hard disk, RAM și CPU de utilizat. Motivul pentru implementarea unei astfel de configurații este astfel încât, dacă un server din cluster eșuează, atunci încărcarea este transferată pe un alt server, fără timp de nefuncționare. Clusterele acestora sunt folosite pentru a reduce timpul de nefuncționare și întreruperile.
Cum funcționează clusteringul serverelor?
O colecție de servere este conectată la un singur sistem. Când unul dintre aceste servere eșuează, volumul de lucru este redistribuit către alt server astfel încât clientul să nu experimenteze niciun timp de nefuncţionare.
Serverele în cluster sunt utilizate în mod obișnuit pentru aplicații care necesită actualizări frecvente de date, serverele de fișiere, de imprimare, de baze de date și de mesagerie fiind cele mai comune clustere.
În general, serverele de clustering oferă clienților un nivel mai ridicat de disponibilitate, fiabilitate și scalabilitate decât ar putea orice server unic.
Într-un mediu de server în cluster, fiecare server este responsabil pentru proprietatea și gestionarea propriilor dispozitive, precum și pentru a avea o copie a sistem de operare (împreună cu orice aplicații sau servicii) care este utilizat pentru a rula celelalte servere din cluster.
Serverele din cluster sunt configurate să colaboreze pentru a crește securitatea datelor și a menține consistența configurației cluster-ului în timp.
Protecția împotriva deficienței și întreruperii clusterului
Motivul principal pentru utilizarea clusterelor de servere este evitarea întreruperilor și a timpului de nefuncționare. După cum sa menționat anterior, serverele în cluster oferă o protecție sporită împotriva întunericului întregii rețele în timpul unei întreruperi de curent.
Serverele în cluster oferă protecție împotriva a trei tipuri de întreruperi: defecțiuni ale aplicației sau serviciului, defecțiuni hardware sau de sistem, defecțiuni ale site-ului.
Vom trece peste aceste tipuri de întreruperi mai detaliat în secțiunile următoare, dar pe scurt, clusteringul serverelor ajută la protejarea împotriva întreruperilor cauzate de defecțiuni software, defecțiuni hardware și evenimente străine care acționează pe site-ul serverului fizic.
1. Eșecul unei aplicații sau serviciu
Evenimentele de defecțiune a aplicației sau a serviciului includ orice întreruperi care apar ca urmare a erorilor critice care implică software sau servicii care sunt critice pentru funcționarea serverului sau a centrului de date.
Aceste defecțiuni pot fi cauzate de o varietate de factori, dintre care majoritatea sunt inevitabili. Deși majoritatea serverelor au măsuri de redundanță pentru a preveni acest tip de defecțiune, eșecurile aplicațiilor sau ale serviciului sunt dificil de anticipat și planificat.
Deoarece datele de monitorizare a serverului sunt complexe, poate fi dificil pentru administratorii de server să identifice și să rezolve problemele potențiale înainte ca acestea să provoace o întrerupere.
În timp ce un administrator de server vigilent, informat și proactiv poate identifica și aborda aceste probleme înainte ca acestea să devină o problemă, niciun administrator de server nu poate oferi protecție completă împotriva acestui tip de eșec.
2. Defecțiune a sistemului sau a hardware-ului
Acest tip de întrerupere apare ca urmare a defecțiunilor hardware fizice pe care rulează serverul.
Aceste întreruperi pot fi cauzate de o gamă largă de factori și sunt afectate de aproape fiecare tip de componentă critică pentru funcționarea unui server sau a unui centru de date.
În timp ce fiabilitatea și funcționalitatea componentelor serverului se îmbunătățesc constant, nicio componentă nu este imună la defecțiuni.
Supraîncălzirea, optimizarea slabă sau pur și simplu componenta care ajunge la sfârșitul duratei de viață a produsului poate cauza această defecțiune.
Datorită importanței lor în menținerea funcționării serverului, procesoarele, memoria fizică și hard discurile sunt printre cele mai predispuse la eșec.
3. Probleme ale site-ului
În cele mai multe cazuri, defecțiunile site-ului sunt cauzate de evenimente care au loc în afara mediului centrului de date.
Deși există multe evenimente care pot provoca o defecțiune a site-ului în teorie, evenimentele care sunt cel mai frecvent vinovate pentru defecțiunile site-ului sunt dezastrele naturale care provoacă întreruperi de curent pe scară largă, precum și cele care pot deteriora hardware-ul din centrul de date.
În timp ce unele dezastre naturale nu pot fi evitate prin altceva decât prin selectarea atentă a locației, cele cauzate de întreruperile de curent și complicațiile asociate acestora pot fi atenuate prin utilizarea unor măsuri de redundanță, cum ar fi clusterele de servere.
Aceste măsuri de redundanță sunt critice pentru centrele de date situate în zone predispuse la dezastre naturale.
Deși problemele care ar putea duce la aceste trei tipuri distincte de defecțiuni pot fi identificate și rezolvate, măsurile de redundanță, cum ar fi gruparea serverelor, sunt singura modalitate de a asigura fiabilitatea aproape completă.
Agruparea serverelor este o modalitate excelentă de a asigura performanțe fără eșec în centrele de date care necesită acest lucru în fiecare minut din fiecare zi a anului.
Serverele de grupare sunt împărțite în trei tipuri
Clusterele de servere sunt clasificate în trei tipuri în funcție de modul în care sistemul de clustere (denumit nod) este conectat la dispozitivul responsabil cu stocarea datelor de configurare.
Un cluster de cvorum unic (sau standard), un cluster cu seturi de noduri majoritare și un cluster cu un singur nod sunt cele trei tipuri și sunt discutate mai detaliat mai jos.
1. Cluster de cvorum cu un cvorum unic (sau standard).
Acest cluster este cel mai des folosit și constă din mai multe noduri cu unul sau mai multe matrice de discuri cluster care utilizează un singur dispozitiv de conexiune (numit magistrală).
Fiecare matrice de discuri cluster individuală din cluster este gestionată și deținută de un singur server. Sistemul utilizat pentru a determina dacă fiecare cluster individual este sau nu online și fără compromisuri este denumit cvorum titular.
În practică, grupurile cu cvorum unic sunt destul de simple. Fiecare nod are un „vot” pe care îl folosește pentru a notifica magistrala centrală că este online și funcțional.
Clusterul va rămâne operațional atâta timp cât mai mult de jumătate dintre nodurile dintr-un singur cluster de cvorum sunt online. Dacă mai mult de jumătate dintre nodurile din cluster nu răspund, clusterul va înceta să funcționeze până când problemele cu nodurile individuale sunt rezolvate.
2. Cluster de set de noduri majoritare
Acest model, ca și cel anterior, diferă prin faptul că fiecare nod are propria copie a datelor de configurare a clusterului, care este consecventă pentru toate nodurile.
Acest model este cel mai potrivit pentru clustere cu servere individuale în diferite locații geografice.
În timp ce clusterele de seturi de noduri majoritare funcționează în mod similar cu clusterele de cvorum unic, primul diferă prin faptul că nu necesită o magistrală de stocare partajată pentru a funcționa, deoarece fiecare nod stochează un duplicat al datelor de cvorum local.
Deși acest lucru nu elimină în întregime utilitatea unei magistrale partajate, oferă mai multă flexibilitate la configurarea serverelor de la distanță.
3. Cluster cu un singur nod
Acest model, care este cel mai frecvent utilizat pentru testare, are un singur nod. Clusterele cu un singur nod sunt utilizate frecvent ca instrument pentru dezvoltarea și cercetarea aplicațiilor de cluster, dar utilitatea lor este sever limitată de lipsa de failover.
Deoarece sunt formate dintr-un singur nod, eșecul unui singur nod face ca toate grupurile de cluster să fie inoperabile.
Un reprezentant al serviciului pentru clienți la un centru de date local sau un furnizor de găzduire web poate explica diferențele dintre cele trei modele și vă poate ajuta să decideți care este cel mai bun pentru afacerea dvs.
Unless aveți cerințe neobișnuite (sau vă aflați în mai multe locații dispersate geografic), Clusterul Standard Quorum este cel mai bun pariu.
Există și alte nume care sunt date tipurilor de clustering de servere, despre care le vom discuta aici.
4. Clustere de servere de înaltă performanță pentru înaltă disponibilitate
Clusterele cu disponibilitate ridicată (HA) sunt cea mai bună opțiune pentru site-urile web cu mult trafic. Pentru magazinele online sau aplicații care necesită performanță optimă și continuă a sistemelor lor critice, ar putea fi utilizate clustere HA.
Deoarece clusterele de înaltă disponibilitate se bazează pe hardware și software redundant, ele vă ajută să evitați punctele singulare de defecțiune. Ele sunt esențiale pentru failover, backup-uri ale sistemului și echilibrarea încărcăturii. Aceste dispozitive sunt alcătuite din mai multe gazde care sunt capabile să preia controlul în cazul în care un anumit server eșuează sau se supraîncărcă, asigurându-se că va exista cât mai puțin timp de nefuncționare.
Arhitectura serverului de înaltă disponibilitate
Există două tipuri de arhitectură pentru clusterele HA: activ-activ și activ-pasiv.
Toate nodurile dintr-un cluster activ-activ se încarcă simultan. O arhitectură activ-pasivă, pe de altă parte, atribuie toate sarcinile de lucru unui nod primar. Între timp, un nod de rezervă este pregătit pentru orice întrerupere.
Deoarece are baza de date a nodului primar pe el, serverul secundar este, de asemenea, denumit hot spare sau hot standby. Acesta este un less implementare costisitoare decât activ-activ, deoarece standby-ul la cald este pregătit să preia controlul în cazul în care o componentă se defectează.
Clusterele de înaltă disponibilitate facilitează scalabilitatea ușoară și vă sporesc fiabilitatea. Ca să nu mai vorbim că oferă o securitate puternică a infrastructurii și o întreținere mai eficientă. Puteți reduce cheltuielile, reduce timpul de nefuncționare și puteți îmbunătăți experiența utilizatorului cu aceste clustere.
5. Clustere de echilibrare a sarcinii
Fermele de servere numite clustere de echilibrare a încărcăturii împart solicitările utilizatorilor între mai multe noduri active. Cele trei avantaje principale sunt o distribuție mai bună a volumului de lucru, asigurarea redundanței și operațiuni mai rapide.
Puteți împărți sarcinile de lucru între servere și funcții separate cu echilibrarea sarcinii. Acest aranjament ajută la optimizarea utilizării resurselor. Utilizează software de echilibrare a încărcăturii pentru a atribui cereri, conform unui algoritm, către diverse servere. Răspunsurile trimise sunt, de asemenea, gestionate de software.
Echilibratoarele de încărcare sunt utilizate în configurația activ-activ a unui cluster de înaltă disponibilitate. Echilibratorul de încărcare este utilizat de clusterul HA pentru a răspunde la diverse solicitări și a le trimite către servere separate. Există două distribuții posibile: simetrică și asimetrică, în funcție de datele de configurare și de performanța computerului.
Echilibratorul de încărcare urmărește disponibilitatea nodurilor într-un cluster de înaltă disponibilitate activ-pasiv. Un nod care se închide așteaptă să trimită mai mult trafic până când revine la funcționare.
În plus, puteți utiliza mai multe legături simultan datorită arhitecturii de echilibrare a încărcăturii. Când vine vorba de infrastructura care are nevoie de comunicare redundantă, această caracteristică este extrem de utilă. Centrele de date și companiile de telecomunicații, de exemplu, folosesc frecvent această arhitectură. O mai bună scalabilitate, reducerea costurilor și optimizarea transferului de date cu lățime de bandă mare sunt principalele avantaje.
6. Stocare în cluster și de înaltă performanță
Supercalculatoarele, un alt nume pentru clusterele de înaltă performanță, sunt mașini cu capacitate, fiabilitate și performanță mai mari. Acestea sunt cel mai frecvent utilizate de companiile cu sarcini de lucru mari de resurse.
Multe PC-uri conectate la aceeași rețea formează un cluster de servere de înaltă performanță. Pentru a procesa datele mai rapid, puteți conecta mai multe dintre aceste clustere la hub-urile de stocare a datelor din rețea. Pune altfel, cusăturăless Performanța și transferurile rapide de date sunt furnizate împreună cu clustere de stocare a datelor de înaltă performanță.
Inteligența artificială (AI) și Internetul lucrurilor (IoT) sunt două aplicații majore pentru aceste clustere. Pentru a alimenta proiecte complexe, cum ar fi streaming live, predicția furtunii și diagnosticarea pacientului, aceștia procesează cantități masive de date în timp real. Aceste caracteristici ale aplicațiilor cluster de înaltă performanță sunt, de asemenea, avantajoase pentru mass-media, cercetare și servicii financiare,
7. Stocare cu capabilități de clustering
Stocarea în cluster implică de obicei cel puțin două servere de stocare. Acestea vă permit să îmbunătățiți performanța, capabilitățile de intrare/ieșire (I/O) și fiabilitatea sistemului dumneavoastră. În funcție de nevoile specifice ale afacerii dvs. și de cantitatea de date pe care trebuie să o stocați, aveți opțiunea de a alege între o arhitectură strâns sau slab cuplată.
O arhitectură care este strâns cuplată se concentrează pe stocarea primară. Acesta organizează datele în blocuri mai mici distribuite între noduri.
Pe de altă parte, o arhitectură autonomă, slab cuplată oferă o mai mare flexibilitate. Cu toate acestea, nu are capacitatea de a stoca date peste noduri. Într-o arhitectură slab cuplată, performanța și capacitatea nodului de stocare a datelor devin factori determinanți. Scalare cu noduri noi nu este posibilă într-o arhitectură slab cuplată.
Cum pot clusterele de servere să îmbunătățească scalabilitatea?
Clusterele de servere permit scalabilitatea orizontală în cadrul sistemului. Echipele IT au flexibilitatea la efortlessÎncorporați până la noduri suplimentare pentru a gestiona volumul dorit de trafic sau transmisii de date.
În plus, prezența serverelor suplimentare îmbunătățește scalabilitatea. Un singur server este suficient pentru a gestiona toate procesele de afaceri. Averea de servere suplimentare în configurație oferă o mai mare flexibilitate și scalabilitate în ceea ce privește resursele, ceea ce duce la o toleranță și performanță îmbunătățite la erori.
Cum pot clusterele de servere să realizeze echilibrarea încărcăturii?
Clusterele de servere asigură o distribuție eficientă a sarcinii de lucru prin transferarea automată a sarcinilor în exces către alte noduri din sistem. Acest lucru poate fi realizat fie printr-o configurație activ-activ, fie activ-pasiv.
Când traficul de intrare sau interogările de procesare a datelor depășesc capacitatea unui server, acestea pot fi transferate pe un alt server de cluster care este disponibil. De obicei, această tranziție poate avea loc în două moduri diferite - prin mijloace manuale sau automate.
Utilizarea clusterelor manuale poate fi problematică, deoarece necesită configurarea unui nod la aceeași adresă IP de date, ceea ce duce la timpi de nefuncționare. Chiar și o perioadă scurtă de nefuncționare poate avea consecințe financiare sau operaționale semnificative. Cu toate acestea, cu clustere automate, aveți posibilitatea de a pre-configura setările software. Această configurare de cluster efectuează comutarea automată a serverului.
Cum pot clusterele de servere să asigure disponibilitate ridicată?
Este ideal să utilizați mai multe noduri web și aplicații pentru a asigura redundanța hardware. Acest tip de arhitectură este denumit în mod obișnuit cluster de înaltă disponibilitate. Asigurarea funcționării neîntrerupte în cazul defectării unei componente este crucială. Acest lucru este evident mai ales atunci când sistemul de operare se confruntă cu o defecțiune, lipsită de redundanță pe un singur server. Fără erori ale site-ului, utilizatorii tăi nu vor fi conștienți de nicio blocare a serverului.
Clusterele HA folosesc o configurație de server activ-activ pentru a îmbinalessSchimbați complet resursele fără întrerupere a serviciului. Deși această configurație este mai eficientă, de obicei are un cost mai mare în comparație cu o configurație activ-pasivă (sau hot standby), deoarece toate nodurile din sistem trebuie să rămână active.
De ce ar trebui să clusterizați serverele?
Redundanța este cheia pentru o infrastructură IT sigură. Crearea unui cluster de servere într-o singură rețea oferă redundanță maximă și asigură că o singură eroare nu vă închide întreaga rețea, făcând serviciile dumneavoastră inaccesibile și costând venituri vitale pentru afacerea dumneavoastră.
Te rugăm să ne contactezi lasa un util comentează cu gândurile tale, apoi împărtășește acest lucru grupurilor tale de Facebook care ar găsi acest lucru util și să profităm împreună de beneficii. Vă mulțumim că ați împărtășit și ați fost drăguți!
Dezvaluirea: Această pagină poate conține linkuri către site-uri externe pentru produse pe care le iubim și le recomandăm din toată inima. Dacă cumpărați produse pe care vi le sugerăm, este posibil să câștigăm o taxă de recomandare. Astfel de taxe nu influențează recomandările noastre și nu acceptăm plăți pentru recenzii pozitive.
si multe altele ...