โหนดและคลัสเตอร์: องค์ประกอบสำคัญของความพร้อมใช้งานสูง

Date: มีนาคม 4, 2025

โหนดและคลัสเตอร์: องค์ประกอบสำคัญของความพร้อมใช้งานสูง

ฉันต้องการใช้เวลาสักพักเพื่อทบทวนคำศัพท์ “โหนด” และ “คลัสเตอร์” สำหรับวัตถุประสงค์ของบล็อกนี้ ฉันจะอธิบายวิธีการSIOSใช้คำเหล่านี้และคำอื่นๆ และสิ่งที่มีความหมายโดยเฉพาะ

สิ่งเหล่านี้อาจถือเป็นคำศัพท์มาตรฐานในโลกของการประมวลผลแบบกระจาย แต่หากคุณเป็นมือใหม่ในสาขานี้ คุณอาจสงสัยว่าคำเหล่านี้หมายถึงอะไรกันแน่

โหนดในการประมวลผลแบบกระจายคืออะไร?

เมื่อผมเริ่มใช้ SIOS ผมสังเกตว่าคำว่าโหนดและคลัสเตอร์เป็นคำทั่วไปในชีวิตประจำวันที่คุณจะได้ยินบ่อยครั้งในแต่ละวัน ผมถามตัวเองอยู่เรื่อยว่า ‘ทำไมพวกเขาถึงใช้คำว่า “โหนด” ล่ะ’ ฟังดูจากบริบทแล้วพวกเขาหมายถึงเซิร์ฟเวอร์ แต่ทำไมพวกเขาถึงพูดว่าโหนด? เพื่ออธิบาย โหนดอาจเป็นเซิร์ฟเวอร์หรือคอมพิวเตอร์ไคลเอนต์หรือเพียร์ก็ได้ โดยพื้นฐานแล้วโหนดคือส่วนประกอบใดๆ ก็ตามที่ใช้เพื่อดำเนินการหน้าที่ในการคำนวณและกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูล

ในบริการเว็บ Amazon (AWS)โหนดสามารถเป็นเครื่องเสมือนที่ใช้งานเป็นอินสแตนซ์ EC2 คุณสามารถติดตั้งและเรียกใช้ซอฟต์แวร์บนโหนดนั้นได้ และโหนดนั้นอาจมีอินเทอร์เฟซเครือข่ายที่ใช้สื่อสารกับโหนดนั้นและเชื่อมต่อกับโหนดอื่นได้ เมื่อคุณใช้ SSH เข้าไปในAWESOME อีซี2ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ไคลเอนต์ที่คุณกำลังเปิดใช้เซสชัน SSH เป็นตัวอย่างโหนดไคลเอนต์ และคุณกำลังเชื่อมต่อกับโหนดอินสแตนซ์เซิร์ฟเวอร์ EC2 โหนดอาจเป็นเครื่องจริงภายในองค์กรหรือเครื่องเสมือน (VM)

ทำความเข้าใจคลัสเตอร์: โหนดทำงานร่วมกันอย่างไร

มาดูคำว่า “คลัสเตอร์” กันบ้าง คำนี้อาจทำให้คิดถึงสิ่งที่ติดกัน ในโลกของการประมวลผลแบบกระจาย คลัสเตอร์หมายถึงโหนดที่เชื่อมโยงกันเพื่อสร้างทรัพยากรรวมที่อาจจัดการงานที่ใหญ่กว่าที่โหนดเดียวจะจัดการได้ ที่ SIOS เรามีซอฟต์แวร์ป้องกันคลัสเตอร์พิเศษบนโหนดแต่ละโหนดที่คอยตรวจสอบโวลุ่มและสามารถเปิดใช้งานการดำเนินการเฟลโอเวอร์เมื่อตรวจพบปัญหาหรือตอบสนองต่อทรัพยากรที่ผู้ใช้ตั้งใจนำเข้าและออกจากบริการ

คุณอาจเชื่อมโยงโหนดต่างๆ เข้าด้วยกันในคลัสเตอร์เพื่อดำเนินการสำรองข้อมูลอัตโนมัติ คุณสามารถเรียกใช้เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลบนโหนดแยกต่างหากเพื่อแยกพลังการประมวลผล/I/O ของดิสก์และข้อมูลออกจากการดำเนินการอื่นๆ

บทบาทของการสำรองข้อมูลในคลัสเตอร์ที่มีความพร้อมใช้งานสูง

คลัสเตอร์ยังสามารถให้บริการได้ความซ้ำซ้อนเพื่อให้บริการต่างๆ ยังคงทำงานอยู่เมื่อโหนดหนึ่งล้มเหลว การทำงานซ้ำซ้อนไม่ใช่แนวคิดใหม่ หวังว่ายุคของการทำงานที่สำคัญใดๆ บนเซิร์ฟเวอร์เพียงเครื่องเดียวที่ไม่มีการทำงานซ้ำซ้อนจะผ่านพ้นไปแล้ว

ตัวอย่างเช่น ในโลกของการประมวลผลแบบเบลด การสำรองข้อมูลจะอำนวยความสะดวกในการกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์แบบเบลดโดยการรันโมดูลการประมวลผลสองโมดูลภายในหน่วยเดียวกัน เฟิร์มแวร์ของเซิร์ฟเวอร์จะจัดการตรรกะการล้มเหลว/การสลับ แหล่งจ่ายไฟและ KVM แบบแร็คจะถูกแบ่งปันระหว่างโหลดของฮาร์ดแวร์เซิร์ฟเวอร์เพื่อประหยัดต้นทุน

ผู้ประกอบการด้านสิ่งอำนวยความสะดวกอาจเพิ่มฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมลงในเซิร์ฟเวอร์ทีละน้อยเพื่อรองรับภาระงานเพิ่มเติม วิธีนี้ช่วยให้ผู้ประกอบการปรับขนาดระบบให้เหมาะสมและซื้อ/สร้างโดยใช้ส่วนประกอบมาตรฐานจากผู้ผลิตแร็ค วิธีนี้ทำให้มีกลไกการปรับขนาดที่จำกัดกว่าแต่คล้ายคลึงกับระบบคลาวด์ ความแตกต่างอยู่ที่ระบบทั้งหมดถูกโฮสต์ไว้ในกล่องเดียว ฮาร์ดแวร์แร็คภายในองค์กร เช่น ฮาร์ดแวร์นี้หรือฮาร์ดแวร์ที่คล้ายกันนี้สามารถใช้สร้างโหนดคลัสเตอร์ได้

คลัสเตอร์บนคลาวด์เทียบกับคลัสเตอร์ภายในองค์กร

คลัสเตอร์คลาวด์ได้รับประโยชน์จากคุณลักษณะทั้งหมดของการสำรองข้อมูลที่สร้างไว้ในอุปกรณ์เซิร์ฟเวอร์แร็ค เนื่องจากคลัสเตอร์คลาวด์เป็น VM แบบแยกส่วนที่ทำงานบนฮาร์ดแวร์ศูนย์ข้อมูลที่ใช้ร่วมกันซึ่งเป็นของผู้ให้บริการคลาวด์ อย่างไรก็ตาม คลัสเตอร์คลาวด์อนุญาตให้ลูกค้ากระจายคลัสเตอร์ของตนไปยังสถานที่ต่างๆ โดยแบ่งโหลดความต้องการคอมพิวเตอร์ของตนไปยัง VM ที่ทำงานอยู่ในอาคารทางกายภาพอื่นๆ ในพื้นที่อื่นๆ ของศูนย์ข้อมูลทางกายภาพของผู้ให้บริการคลาวด์โดยเจตนา

วิธีนี้ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นอย่างมากในกรณีที่เกิดไฟฟ้าดับในสถานที่เดียว คลัสเตอร์ที่ใช้งานบนคลาวด์ซึ่งใช้เซิร์ฟเวอร์ในสถานที่ต่างๆ สามารถทนต่อการสูญเสียพลังงานทั้งหมดในที่เดียวได้

คำอธิบายโหนดและคลัสเตอร์

คำถามบางประการที่เกิดขึ้น:

ถาม คลัสเตอร์คือสิ่งเดียวกันกับโหนดหรือไม่?

ตอบ ไม่ใช่ โหนดเป็นส่วนประกอบหนึ่งที่สามารถทำหน้าที่ของคอมพิวเตอร์ได้ คลัสเตอร์ประกอบด้วยโหนด 2 โหนดขึ้นไป

ถาม คลัสเตอร์ 3 โหนดคืออะไร?

ก. ก.คลัสเตอร์ 3 โหนดเป็นกลุ่มของโหนด 3 โหนดที่มีเส้นทางการสื่อสารระหว่างโหนดแต่ละโหนดที่เกี่ยวข้อง โหนด 3 โหนดเป็นการกำหนดค่าแบบเลขคี่ โดยทั่วไปโหนดหนึ่งจะเป็นโหนดที่เรียกว่า “พยาน” และอาจไม่ทำงานอื่นใด ในกรณีที่เครือข่ายล้มเหลวบางส่วนและโหนดไม่สามารถสื่อสารกับเพียร์ได้ โหนดเซิร์ฟเวอร์หลักสองโหนดอาจไม่สามารถระบุได้ว่าใครควรควบคุม (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า‘สมองแยกส่วน’) โหนดพยานสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับโหนดที่สามารถมองเห็นซึ่งอยู่ในการให้บริการ โดยให้ข้อมูลเพื่อแก้ไขการแยกโหนดเพื่อเปิดโหนดที่ทำงานอยู่หนึ่งโหนดและทำให้โหนดอื่นเข้าสู่โหมดสแตนด์บาย ทำให้สามารถควบคุมโหนดได้อย่างถูกต้องอีกครั้ง

ถาม 2 โหนดคลัสเตอร์คืออะไร?

1. คลัสเตอร์ 2 โหนดคือคลัสเตอร์ที่มีโหนด 2 โหนด โดยมีเส้นทางการสื่อสารระหว่างโหนดอย่างน้อย 1 เส้นทาง โดยทั่วไปคลัสเตอร์นี้ใช้เพื่อเรียกใช้บริการบนโหนดหลักและให้โหนดที่สองอยู่ในโหมดสแตนด์บาย

ถาม คลัสเตอร์หนึ่งมีกี่โหนด?

1. โหนดตั้งแต่ 2 โหนดขึ้นไปจะสร้างคลัสเตอร์ได้

การเพิ่มประสิทธิภาพความพร้อมใช้งานสูงสุดด้วยโหนดและคลัสเตอร์

โดยสรุป คลัสเตอร์จะถูกสร้างขึ้นจากโหนด โหนดคือโมดูลการประมวลผลอิสระที่มีความสามารถในการเชื่อมต่อเครือข่าย โปรดทราบถึงประโยชน์ของการวางโหนดของคุณในสถานที่ทางกายภาพที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันเวลาหยุดทำงานในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง

ติดต่อ SIOS วันนี้เพื่อเรียนรู้ว่าโซลูชันคลัสเตอร์ของเราจะช่วยคุณเพิ่มประสิทธิภาพความพร้อมใช้งานสูงและลดระยะเวลาหยุดทำงานได้อย่างไร

ผู้เขียน: Paul Scrutton วิศวกรซอฟต์แวร์หลักที่ SIOS

พิมพ์ซ้ำโดยได้รับอนุญาตจากSIOS