集群簡介 – 第 2 部分

有哪些類型的集群以及它們如何工作？

HA 集群和負載均衡集群概述

集群通過創建冗餘來補償不可預見的系統故障，有助於提高軟件和硬件系統的可靠性和性能。 如果系統因硬件或軟件故障或自然災害而中斷，這可能會對業務和收入產生重大影響，浪費關鍵的時間和費用來恢復和運行。

這是哪裡聚類進來。 集群解決方案主要分為三種類型——HA集群、負載均衡集群和HPC集群。 哪種類型最能提高您企業的系統可用性和性能？ 下面讓我們更詳細地看一下這三種聚類解決方案。

什麼是 HA 集群？

高可用性集群，也稱為 HA 集群，對於需要近乎連續可用性的任務關鍵型業務應用程序、ERP 系統和數據庫（例如 SQL Server SAP 和 Oracle）非常有效。

HA集群可以分為兩種類型，“主動-主動”配置和主動-被動配置。

下面我們來看看這兩種HA集群類型的區別。

HA 集群類型 1：雙活配置

在雙活配置中，處理是在集群中的所有節點上進行的。 例如，在雙節點集群的情況下，兩個節點都處於活動狀態。 如果一個節點停止，處理將被另一個節點接管。

但是，如果每個節點都以接近 100% 的速度運行而一個節點停止運行，則另一個節點將難以承擔額外的處理負載。 因此，有餘量的容量規劃對於 HA 集群很重要。

HA 集群類型 2：主備配置

讓我們再次使用我們的雙節點示例。 在主備配置中，一個節點配置為主節點，另一個節點配置為備節點。 主用節點和備用節點交換稱為“心跳”的信號，以不斷檢查它們是否正常運行。

如果備節點無法接收到主節點的心跳，則備節點判斷主節點已經停止，將接管主節點的處理。 這種機制稱為“故障轉移”。 相反，恢復停止的操作節點並將處理傳輸回恢復的活動節點的機制稱為“故障回复”。在主備配置中，當發生故障時，從主節點到備節點的簡單切換使得恢復相對容易。 但是要考慮到，當運行節點正常運行時，備用節點的資源會被浪費掉。

HA 集群的兩個組成部分：應用程序和存儲

要使 HA 集群有效，需要解決兩個方面的問題：應用程序編排和存儲保護。 集群軟件監控受保護應用程序的健康狀況，如果檢測到問題，則將該應用程序的操作轉移到備用節點。 備用節點需要訪問最新版本的數據——最好與主節點在事件發生前訪問的數據相同。 這可以通過兩種方式實現：共享存儲、無共享存儲。 在共享存儲模型中，兩個集群節點訪問相同的存儲——通常是 SAN。 在無共享（又名 SANless）配置中，所有節點上的本地存儲都使用複制軟件進行鏡像。

集群軟件產品在監控和檢測可能導致應用程序故障的問題的能力以及可靠地協調故障轉移的能力方面差異很大。 許多集群產品只檢測應用服務器是否正常運行，而沒有檢測到廣泛的軟件、服務、網絡和其他可能導致應用故障的問題。

應用程序意識是必不可少的

同樣，複雜的 ERP 和數據庫應用程序有多個組件，它們必須存儲在正確的服務器或實例上，以正確的順序啟動，並根據複雜的最佳實踐上線。 選擇具有稱為應用程序恢復工具包的專用軟件的集群軟件，這些軟件專為維護應用程序/數據庫特定要求的最佳實踐而設計。

有多種方法可以配置 HA 集群：

具有共享存儲的傳統雙節點集群

兩節點 SANless 集群

可以使用本地 LAN 和高速同步塊級複製來配置集群。

實時復制可用於將主服務器上的存儲與位於同一數據中心、災難恢復站點或兩者中的備用服務器上的存儲同步。 這使您可以靈活地構建高可用性和容災配置；兩節點或多節點 SIOS 塊級複製針對性能進行了高度優化。 您甚至可以在物理服務器上使用超快速、高速的本地連接存儲，例如 PCIe 閃存類型的存儲設備，以實現非常低成本、高性能、高可用性的配置。您的數據在閃存設備和您的應用程序上也受到保護。

防災第三節點

此配置使用基於 SAN 的集群，並將第三個 SANless 節點添加到遠程數據中心或云中，並實現全面的災難恢復保護。在發生災難時，備用遠程物理服務器會自動投入使用，不會丟失數據，從而消除了從備份介質恢復所需的時間。

什麼是負載均衡集群？

負載均衡集群是一種通過使用負載均衡器將處理分佈到多個節點以通過分佈處理來提高性能的機制，可以用作單個系統。 雖然它可以隔離故障節點以防止節點故障影響整個系統，但負載均衡器是一個關鍵的單點故障風險和不是高可用性選項. 它僅對諸如 Web 服務器負載平衡之類的應用程序有效。 如果負載均衡器本身出現故障，整個系統停止。

什麼是 HPC 集群？

您還可以使用集群來提高性能而不是高可用性. 高性能計算集群或 HPC 集群結合了多個（有時是數千個節點）的處理能力，以獲得 CPU 密集型環境（例如需要大規模模擬、CAE 分析和並行處理的科技環境）所需的 CPU 性能.

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