集群CLUSTER种类介绍

一、集群CLUSTER 介绍

计算机集群Cluster，可以把多台计算机 连接在一起使用，平分资源或互为保障。其好处不言而喻，群集中的每个计算机被称为一个节点，节点可添加可减少，在这些节点之上虚拟出一台计算机供用户使用；从使用用户的角度看始终是使用一台计算机，无所谓多少节点。

如Figure1所示，其中多台计算机可以共同分担资源，也可以互为保障，节点之间的工作方式取决于不同的群集技术，不同厂商实现方式会有不同。当下流行的群集技术可分为以下几种：HA高可用集群、负载均衡集群、并行计算群集。

二、HA高可用集群

High availability Cluster高可用群集，简称HAC ；主要用于高可用解决方案的实现，节点间以主备形式，实现容灾；在大型故障（宕机，服务器故障）的情况下实现快速恢复，快速提供服务。如下图所示：当前节点在Node01，所有业务在Node01上运行，若发生故障服务和资源会转移到Node02上。高可用集群的另外一个特点是共享资源，多个节点服务器共享一个存储资源，该存储可在不同节点之间转移。关于存储（Raid）知识可参考：Raid与DAN、SAN、NAS基础

高可用群集可实现以下三种方式：

1. 主从方式：主机工作，备机监控。此方式不能有效的利用服务器资源
2. 互为主从：两服务器同时在线，一台服务器故障可切换到另一台上。此 方式有效的利用服务器资源，但当服务器故障时候，将导致一台服务器上运行多个业务。
3. 多台服务器主从：大部分服务器在线使用，小部分监控；若有部分服务器故障，可切换到指定的小部分服务器上。此方式为前两种方式的综合。然后多台服务器群集，也增加了管理的复杂度。

微软的故障转移群集功能最早在Windows NT 4.0企业版中实现。笔者所使用的Windows Server 2008 R2 Sp1企业版最多个可支持16个节点。

三、负载均衡集群

Load Balancing负载均衡，不同节点之间相互独立，不共享任何资源；通过一定算法将客户端的访问请求平分到群集的各个节点上，充分利用每个节点的资源。负载均衡扩展了网络设备和服务器带宽，增加吞吐量，加强网络数据处理能。

每个节点的性能和配置可能不同，根据算法，可以分配不同的权重到不同节点上，以实现不同节点的资源利用。如下图所示网络访问通过负载均衡器，将请求分布到不同节点上。

微软的IIS服务器，文件服务器都可以使用负载均衡来扩展服务器性能，微软网络负载均衡最多支持32个节点。

四、并行计算群集

并行计算或称平行计算是相对于串行计算来说的。并行计算的能力的目的是提高计算速度。

并行计算分为时间计算和空间计算：

1. 时间计算既是流水线技术，一个处理器分为多个单元，每个单元负责不同任务，这些单元可并行计算。
2. 空间计算利用多个处理器并发的执行计算。目前PC机的计算能力越来越强，将大量低廉的PC机互联起来，组成一个"大型计算机"以解决复杂的计算任务。Beowulf computers为最典型的空间并行计算。