Linux 服務器集羣系統實現方案

  一、集羣的基本概念

Linux 服務器集羣系統實現方案

有一種常見的方法可以大幅提高服務器的安全性,這就是集羣。

Cluster集羣技術可如下定義:一組相互獨立的服務器在網絡中表現爲單一的系統,並以單一系統的模式加以管理。此單一系統爲客戶工作站提供高可靠性的服務。

大多數模式下,集羣中所有的計算機擁有一個共同的名稱,集羣內任一系統上運行的服務可被所有的網絡客戶所使用。Cluster必須可以協調管理各分離的組件的錯誤和失敗,並可透明地向Cluster中加入組件。

一個Cluster包含多臺(至少二臺)擁有共享數據存儲空間的服務器。任何一臺服務器運行一個應用時,應用數據被存儲在共享的數據空間內。每臺服務器的操作系統和應用程序文件存儲在其各自的本地儲存空間上。

Cluster內各節點服務器通過一內部局域網相互通訊。當一臺節點服務器發生故障時,這臺服務器上所運行的應用程序將在另一節點服務器上被自動接管。當一個應用服務發生故障時,應用服務將被重新啓動或被另一臺服務器接管。當以上任一故障發生時,客戶將能很快連接到新的應用服務上。

  二、集羣的硬件配置

鏡像服務器雙機

集羣中鏡像服務器雙機系統是硬件配置最簡單和價格最低廉的解決方案,通常鏡像服務的硬件配置需要兩臺服務器,在每臺服務器有獨立操作系統硬盤和數據存貯硬盤,每臺服務器有與客戶端相連的網卡,另有一對鏡像卡或完成鏡像功能的網卡。

鏡像服務器具有配置簡單,使用方便,價格低廉諸多優點,但由於鏡像服務器需要採用網絡方式鏡像數據,通過鏡像軟件實現數據的同步,因此需要佔用網絡服務器的CPU及內存資源,鏡像服務器的性能比單一服務器的性能要低一些。

有一些鏡像服務器集羣系統採用內存鏡像的技術,這個技術的優點是所有的應用程序和網絡操作系統在兩臺服務器上鏡像同步,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序。因爲兩個服務器的內存完全一致,但當系統應用程序帶有缺陷從而導致系統宕機時,兩臺服務器會同步宕機。這也是內存鏡像卡或網卡實現數據同步,在大數據量讀寫過程中兩臺服務器在某些狀態下會產生數據不同步,因此鏡像服務器適合那些預算較少、對集羣系統要求不高的用戶。

硬件配置範例:

網絡服務器 兩臺服務器操作系統硬盤 兩塊

服務器數據存貯硬盤 視用戶需要確定

服務器鏡像卡(部分軟件可使用標準網卡) 兩塊

網絡服務網卡 兩塊

  三、雙機與磁盤陣列

與鏡像服務器雙機系統相比,雙機與磁盤陣列櫃互聯結構多出了第三方生產的磁盤陣列櫃,目前,豪威公司、精業公司等許多公司都生產有磁盤陣列櫃,在磁盤陣列櫃中安裝有磁盤陣列控制卡,陣列櫃可以直接將櫃中的硬盤配置成爲邏輯盤陣。磁盤陣列櫃通過SCSI電纜與服務器上普通SCSI卡相連,系統管理員需直接在磁盤櫃上配置磁盤陣列。

雙機與磁盤陣列櫃互聯結構不採用內存鏡像技術,因此需要有一定的切換時間(通常爲60?D?D180秒),它可以有郊的避免由於應用程序自身的缺陷導致系統全部宕機,同時由於所有的數據全部存貯在中置的磁盤陣列櫃中,當工作機出現故障時,備份機接替工作機,從磁盤陣列中讀取數據,所以不會產生數據不同步的問題,由於這種方案不需要網絡鏡像同步,因此這種集羣方案服務器的性能要比鏡像服務器結構高出很多。

雙機與磁盤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序出現故障時,導致所有系統全部宕機。在這個系統中磁盤陣列櫃是會導致單點錯,當磁盤陣列櫃出現邏輯或物理故障時,所有存貯的數據會全部丟失,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。

硬件配置範例:

網絡服務器 兩臺

服務器操作系統硬盤 兩塊

第三方生產的磁盤陣列櫃 一臺

磁盤櫃專用SCSI電線 兩根

磁盤陣列櫃數據存貯硬盤 視用戶需求確定

網絡服務網卡 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爲雙機雙控容錯系統提供了高品質和高可靠的硬件基礎……

HP雙機雙控容錯系統結合了HP服務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。

硬件配置範例:

HP L系統的網絡服務器 兩臺

服務器操作系統硬盤 兩塊

HP硬盤存貯櫃(SS/6,RS/8,RS/12) 一臺

磁盤櫃專用SCSI集羣適配電纜 兩根

磁盤櫃數據存貯硬盤 視用戶需求確定

HP集羣專用陣列卡 兩塊

網絡服務網卡 兩塊