集群技術(shù)教學(xué)課件

集群技術(shù)簡(jiǎn)介目錄1、集群技術(shù)介紹2、集群技術(shù)分類3、集群技術(shù)的運(yùn)行模式什么是集群？所謂集群，就是共同為客戶機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)資源的一組計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而其中每一臺(tái)提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)，我們稱之為節(jié)點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)不可用或者不能處理客戶請(qǐng)求時(shí)，該請(qǐng)求將會(huì)轉(zhuǎn)到另外可用的的節(jié)點(diǎn)來(lái)處理，而這些對(duì)客戶端來(lái)說(shuō)，它根本不用關(guān)心這些要使用的資源的具體位置，集群系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成。非計(jì)劃停機(jī)因素40%硬件故障31%軟件故障20%用戶錯(cuò)誤9%其它錯(cuò)誤關(guān)鍵業(yè)務(wù)停滯帶來(lái)的潛在損失客戶流失錯(cuò)過(guò)商業(yè)機(jī)會(huì)喪失在行業(yè)內(nèi)地位恢復(fù)系統(tǒng)的額外支出生產(chǎn)能力下降競(jìng)爭(zhēng)力下降間接經(jīng)濟(jì)損失企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力急劇下降關(guān)鍵業(yè)務(wù)停滯帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失任何的宕機(jī)都會(huì)造成嚴(yán)重的損失，關(guān)鍵IT系統(tǒng)的故障可能很快造成整個(gè)商業(yè)運(yùn)作的癱瘓，每一分鐘的宕機(jī)都意味著收入、生產(chǎn)和利潤(rùn)的損失，甚至于市場(chǎng)地位的削弱。IndustryBusinessOperationAverageCostperHourofDowntimeFinancialBorkenrageOperation$6.5millionFinancialCreditCard/SaleAuthorization$2.6millionMediaPay-per-viewTelevision$1.1millionRetailHomeShopping(TV)$113.0thousandRetailHomeCatalogSales$90.0thousandTransportationAirlineReservation$89.5thousand1、集群技術(shù)介紹2、集群技術(shù)分類3、集群技術(shù)的運(yùn)行模式集群技術(shù)分類高可用性集群技術(shù)高性能計(jì)算集群技術(shù)高擴(kuò)展性集群技術(shù)集群分類特征備注高可用集群容災(zāi)用途RTO=0，RPO=0高性能計(jì)算集群擴(kuò)展容量，縮短計(jì)算時(shí)間高擴(kuò)展性集群負(fù)載均衡，擴(kuò)展帶寬什么是高可用性集群“當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，系統(tǒng)也能夠在一個(gè)可接受的時(shí)間范圍內(nèi)快速恢復(fù)，那么這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就可以認(rèn)為是高可用的。”高可用性集群系統(tǒng)(HighAvailabilityCluster)高可用系統(tǒng)是以減少服務(wù)中斷（宕機(jī)）時(shí)間為目的的服務(wù)器集群技術(shù)。針對(duì)高可用集群技術(shù)目前使用比較多的是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)。主要目的：保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)不間斷運(yùn)行雙機(jī)熱備份系統(tǒng)雙機(jī)熱備份系統(tǒng)是集群系統(tǒng)中最小運(yùn)行模式。在該模式下采用兩臺(tái)PC服務(wù)器做為主機(jī)系統(tǒng)，采用硬件冗余方式保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行。雙機(jī)工作模式在該模式下，工作方式支持主從模式和對(duì)等模式，即運(yùn)行一個(gè)任務(wù)或兩個(gè)任務(wù)。多機(jī)集群系統(tǒng)多機(jī)集群是將多臺(tái)PC服務(wù)器納入到一個(gè)大的管理系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中，每臺(tái)服務(wù)器運(yùn)用各自的應(yīng)用子系統(tǒng)，同時(shí)又做為其它應(yīng)用系統(tǒng)的備援階段，在硬件冗余上進(jìn)一步提高。多機(jī)工作模式在該模式下，工作方式支持主從模式，對(duì)等模式，多機(jī)互備等模式，即運(yùn)行一個(gè)任務(wù)或者多個(gè)任務(wù)。高可用集群技術(shù)（1）共享磁盤技術(shù)允許所有服務(wù)器訪問(wèn)所有磁盤，通過(guò)分布式鎖定管理器（DLM）來(lái)協(xié)調(diào)對(duì)共享磁盤的訪問(wèn)。主要產(chǎn)品：OracleParallelServer高可用集群技術(shù)（2）鏡像技術(shù)通過(guò)專業(yè)軟件，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)寫入到本地磁盤的同時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一份拷貝，寫入到對(duì)方服務(wù)器上相應(yīng)目錄中，使數(shù)據(jù)更新保持同步。主要產(chǎn)品：BackBone、Legato、CA、VERITAS高可用集群技術(shù)（3）非共享技術(shù)每臺(tái)服務(wù)器有自己的系統(tǒng)盤和共享數(shù)據(jù)盤，但對(duì)數(shù)據(jù)盤的操作以獨(dú)占方式進(jìn)行，當(dāng)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)盤的所有權(quán)自動(dòng)漂移到對(duì)方接管。主要產(chǎn)品：MicrosoftMSCS、LanderCluster、VERITASVCS高性能計(jì)算集群，英文原文為“HighPerformanceComputingCluster，縮寫HPCCluster”，是指以提高科學(xué)計(jì)算能力為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)集群技術(shù)。主要目的：提高計(jì)算處理能力高性能計(jì)算集群技術(shù)（1）能力計(jì)算（CapabilityComputing）是一種基于大規(guī)模數(shù)據(jù)的計(jì)算需求，它通過(guò)專用的并行計(jì)算軟件，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算并行推入集群中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，其最終目的是縮短計(jì)算時(shí)間。主要應(yīng)用領(lǐng)域：基因測(cè)序、生命科學(xué)研究、地質(zhì)探井?dāng)?shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)、天體物理、流體力學(xué)等密集型的計(jì)算業(yè)務(wù)。高性能計(jì)算集群技術(shù)（2）容量計(jì)算（CapacityComputing）容量計(jì)算相對(duì)于能力計(jì)算來(lái)講是一中小規(guī)模的計(jì)算需求。容量計(jì)算的主要目的是在于：提高系統(tǒng)吞吐能力，以最短時(shí)間執(zhí)行更多的任務(wù)（交易）。主要應(yīng)用領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)檢索、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、WEB信息服務(wù)等通信密集型處理任務(wù)。高擴(kuò)展性集群技術(shù)，該系統(tǒng)使負(fù)載可以在計(jì)算機(jī)集群中盡可能平均地分?jǐn)偺幚?。該?fù)載可能是需要均衡的應(yīng)用程序處理負(fù)載或網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載。主要目的：適合于運(yùn)行同一組應(yīng)用程序的大量用戶高擴(kuò)展性集群技術(shù)負(fù)載均衡（LoadBalancing）負(fù)載均衡集群在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間按照一定的策略（算法）分發(fā)網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算處理負(fù)載。負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價(jià)有效的方法來(lái)擴(kuò)展服務(wù)器帶寬，增加吞吐量，提高數(shù)據(jù)處理能力，同時(shí)又可以避免單點(diǎn)故障。主要應(yīng)用：服務(wù)器負(fù)載均衡、鏈路負(fù)載均衡、全局負(fù)載均衡1、集群技術(shù)介紹2、集群技術(shù)分類3、集群技術(shù)的運(yùn)行模式雙機(jī)集群運(yùn)行模式雙機(jī)集群運(yùn)行模式主要有主從模式跟對(duì)等模式。主從模式兩臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行同一個(gè)任務(wù)，在主服務(wù)器故障宕機(jī)情況下，系統(tǒng)自動(dòng)遷移到從服務(wù)器運(yùn)行，不影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對(duì)外提供服務(wù)，這個(gè)過(guò)程最終用戶無(wú)感知。對(duì)等模式兩臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行兩個(gè)不同的任務(wù)，但是互為對(duì)方的備援服務(wù)器，任一一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)，任務(wù)自動(dòng)漂移到另外那臺(tái)服務(wù)器上，亦不影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對(duì)外提供服務(wù)。切換時(shí)間取決于應(yīng)用任務(wù)服務(wù)啟動(dòng)時(shí)間花銷多機(jī)集群系統(tǒng)運(yùn)行模式多機(jī)集群系統(tǒng)多機(jī)集群是將多