Linux 集群技術
2020-10-28 18:53:58
供稿：網(wǎng)友
目前，越來越多的網(wǎng)站采用Linux操作系統(tǒng)，提供郵件、Web、文件存儲、數(shù)據(jù)庫等服務。 也有非常多的公司在企業(yè)內部網(wǎng)中利用Linux服務器提供這些服務。隨著人們對Linux服務器依賴的加深，對其可靠性、負載能力和計算能力也倍加關注。Linux集群技術應運而生，可以以低廉的成本，很好地滿足人們的這些需要。 Linux競爭力很強的原因之一，是它可以運行于極為普及的PC機上，不需要購買昂貴的專用硬件設備。在幾臺運行Linux的PC機上，只要加入相應的集群軟件，就可以組成具有超強可靠性、負載能力和計算能力的Linux集群。集群中的每臺服務器稱為一個節(jié)點。 按照側重點的不同，可以把Linux集群分為三類。一類是高可用性集群，運行于兩個或多個節(jié)點上，目的是在系統(tǒng)出現(xiàn)某些故障的情況下，仍能繼續(xù)對外提供服務。高可用性集群的設計思想就是要最大限度地減少服務中斷時間。這類集群中比較著名的有Turbolinux TurboHA、Heartbeat、Kimberlite等。第二類是負載均衡集群，目的是提供和節(jié)點個數(shù)成正比的負載能力，這種集群很適合提供大訪問量的Web服務。負載均衡集群往往也具有一定的高可用性特點。Turbolinux Cluster Server、Linux Virtual Server都屬于負載均衡集群。另一類是超級計算集群，按照計算關聯(lián)程度的不同，又可以分為兩種。一種是任務片方式，要把計算任務分成任務片，再把任務片分配給各節(jié)點，在各節(jié)點上分別計算后再把結果匯總，生成最終計算結果。另一種是并行計算方式，節(jié)點之間在計算過程中大量地交換數(shù)據(jù)，可以進行具有強耦合關系的計算。這兩種超級計算集群分別適用于不同類型的數(shù)據(jù)處理工作。有了超級計算集群軟件，企業(yè)利用若干臺PC機就可以完成通常只有超級計算機才能完成的計算任務。這類軟件有Turbolinux EnFusion、SCore等。 高可用性集群與負載均衡集群的工作原理不同，適用于不同類型的服務。通常，負載均衡集群適用于提供靜態(tài)數(shù)據(jù)的服務，如HTTP服務；而高可用性集群既適用于提供靜態(tài)數(shù)據(jù)的服務，如HTTP服務，又適用于提供動態(tài)數(shù)據(jù)的服務，如數(shù)據(jù)庫等。高可用性集群之所以能適用于提供動態(tài)數(shù)據(jù)的服務，是由于節(jié)點共享同一存儲介質，如RAIDBox。也就是說，在高可用性集群內，每種服務的用戶數(shù)據(jù)只有一份，存儲在共用存儲設備上，在任一時刻只有一個節(jié)點能讀寫這份數(shù)據(jù)。 以Turbolinux TurboHA為例，集群中有兩個節(jié)點A和B，設這個集群只提供Oracle服務，用戶數(shù)據(jù)存放于共用存儲設備的分區(qū)/dev/sdb3上。在正常狀態(tài)下，節(jié)點A提供Oracle數(shù)據(jù)庫服務，分區(qū)/dev/sdb3被節(jié)點A加載在/mnt/oracle上。當系統(tǒng)出現(xiàn)某種故障并被TurboHA軟件檢測到時，TurboHA會將Oracle服務停止，并把分區(qū)/dev/sdb3卸載。之后，節(jié)點B上的TurboHA軟件將在節(jié)點B上加載該分區(qū)，并啟動Oracle服務。對于Oracle服務有一個虛擬的IP地址，當Oracle服務從節(jié)點A切換到節(jié)點B上時，虛擬的IP地址也會隨之綁定到節(jié)點B上，因此用戶仍可訪問此服務。 由以上分析可以看出，高可用性集群對一種服務而言不具有負載均衡功能，它可以提高整個系統(tǒng)的可靠性，但不能增加負載的能力。當然，高可用性集群可以運行多種服務，并適當分配在不同節(jié)點上，比如節(jié)點A提供Oracle服務，同時節(jié)點B提供Sybase服務，這也可以看成是某種意義上的負載均衡，不過這是對多種服務的分配而言。 負載均衡集群適用于提供相對靜態(tài)的數(shù)據(jù)的服務，比如HTTP服務。因為通常負載均衡集群的各節(jié)點間通常沒有共用的存儲介質，用戶數(shù)據(jù)被復制成多份，存放于每一個提供該項服務的節(jié)點上。
