羣集技術

一般而言，羣集和高可用性結合的服務器可將運行提升至99.99%。羣集技術不僅僅能夠提供更長的運行時間，它在儘可能地減少與既定停機有關的停機時間方面同樣有着重要意義。例如，如果使用羣集，你可以在關閉一台服務器的同時，不用與用户斷開即可進行應用，硬件，操作系統的"流動升級"。集羣系統通過功能整合和故障過渡技術實現系統的高可用性和高可靠性，集羣技術還能夠提供相對低廉的總體擁有成本和強大靈活的系統擴充能力。

隨着計算機技術的發展和越來越廣泛的應用，越來越多的依賴於計算機技術的應用系統走進了我們的工作和生活。在給我們帶來方便和效率的同時，也使得各行各業對於計算機技術的依賴程度越來越高。儘管隨着計算機技術以日新月異的速度發展，單台計算機的性能和可靠性越來越好，但還是有許多現實的要求是單台計算機難以達到的。

高可用性集羣，英文原文為High Availability Cluster, 簡稱HA Cluster，是指以減少服務中斷（宕機）時間為目的的服務器集羣技術。

隨着全球經濟的增長，世界各地各種各樣的組織對IT系統的依賴都在不斷增加，電子貿易使得商務一週七天24小時不間斷的進行成為了可能。新的強大的應用程序使得商業和社會機構對日常操作的計算機化要求達到了空前的程度，趨勢非常明顯，我們無時無刻不依賴於穩定的計算機系統。

這種需求極速的增長，使得對系統可用性的要求變得非常重要，許多公司和組織的業務在很大程度上都依賴於計算機系統，任何的宕機都會造成嚴重的損失，關鍵IT系統的故障可能很快造成整個商業運作的癱瘓，每一分鐘的宕機都意味着收入、生產和利潤的損失，甚至於市場地位的削弱。

在所有企業、政府機關、軍隊、醫療等單位，以及許多業界通信實體，正在越來越多地依賴於服務器，以不斷拓寬服務種類。

然而，我們在享受這些先進技術帶給我們實惠的同時，又不得不面對這樣一個事實：電子設備出現故障是不可避免的，服務器也不例外。很多單位已經使用OA、CRM、ERP等 系統。無論使用哪種系統，服務器在整個網絡系統的重要性是不言而喻，服務器作為整個網絡的心臟，要為網絡上所有的用户提供數據共享和應用服務，如果不能保 障服務器的正常運行，網絡系統的可用性就無從談起。所以，要確保視頻網絡中的關鍵業務應用運行平穩，具有可靠的適時性和連續性，通過服務器的羣集技術來提 高系統的可用性和可擴展性是備受推崇的方案。

羣 集系統是一種由一組互連的整機構成的並行或分佈系統，可作為統一的計算資源使用。服務器羣集技術使用多台服務器組成服務器集合，可以提供相當高性能的不停 機服務。在這個結構中，每台服務器都分擔着一部分計算任務，由於集合了多台服務器的性能，整體的計算實力被增加了。與此同時，每台服務器還承擔一些容錯任 務，當其中一台服務器出現故障時，系統會在軟件的支持下將這台服務器從系統中隔離出去，通過各服務器之間的負載轉嫁機制完成新的負載分擔，同時向系統管理 人員發出警報。再者，在某個應用軟件的峯值處理期間內，對該應用的需求會變得過高，那麼使用簡單的操作命令就可以把同一節點的應用包轉移到其他節點從而減 輕該節點的工作負荷，來滿足已增加的需求。羣集系統就是通過功能整合和故障過渡實現了系統的高可用性和可靠性。

服務器羣集技術提供了高度的可用性、伸縮性與易管理性：

·高度的可用性：羣集被設計具有避免單點故障發生的能力。應用程序能夠跨計算機進行分配，以實現並行運算與故障恢復，並提供更高的可用性。

·可伸縮性：加入更多的處理器或計算機提高羣集的計算能力。當現有服務器能力有限時，可以通過增加CPU、內存、甚至一台或幾台服務器來擴展系統的能力。在服務器羣集技術出現之前，用户通過增加CPU、內存來進行擴展，但是CPU、內存的擴展只能在一台服務器上進行，因此擴展是有極限的。而服務器羣集技術可以通過在現有系統上增加服務器來進行擴展，增加的服務器將與原有的服務器緊密地集成在一起，為客户端提供高性能的應用服務。

·易管理性：羣集以單一系統映射的形式來面向最終用户、應用程序及網絡，同時，也為管理員提供單一的控制點，而這種單一控制點則可能是遠程的。

服務器羣集技術的實現可以有幾種不同的方式，考慮到用户的需求，大體可以分為以高可用性為主要目的的高可用性方案，和以提高性能為主要目的、同時亦可以提供高可用性的方案。這種劃分同時也反映出羣集技術在PC Server上發展的兩個階段，既高可用性的兩節點羣集和提高性能的多節點羣集。在今後 PC Server羣集發展的計劃中將要實現更多節點的具有更高擴展能力的羣集方案，這樣在提供高可用性和高性能的同時，還可以通過節點數目的擴展，更加有效的保護客户的投資。

集羣技術的出現和IA架構服務器的快速發展為社會的需求提供了新的選擇。它價格低廉，易於使用和維護，而且採用集羣技術可以構造超級計算機，其超強的處理能力可以取代價格昂貴的中大型機，為行業的高端應用開闢了新的方向。

集羣技術是一種相對較新的技術，通過集羣技術，可以在付出較低成本的情況下獲得在性能、可靠性、靈活性方面的相對較高的收益。

在世界各地正在運行的超級計算機中，有許多都是採用集羣技術來實現的。

集羣是由一些互相連接在一起的計算機構成的一個並行或分佈式系統。這些計算機一起工作並運行一系列共同的應用程序，同時，為用户和應用程序提供單一的系統映射。從外部來看，它們僅僅是一個系統，對外提供統一的服務。集羣內的計算機物理上通過電纜連接，程序上則通過集羣軟件連接。這些連接允許計算機使用故障應急與負載平衡功能，而故障應急與負載平衡功能在單機上是不可能實現的。

服務器集羣系統通俗地講就是把多台服務器通過快速通信鏈路連接起來，從外部看來，這些服務器就像一台服務器在工作，而對內來説，外面來的負載通過一定的機制動態地分配到這些節點機中去，從而達到超級服務器才有的高性能、高可用。

高可伸縮性：服務器集羣具有很強的可伸縮性。隨着需求和負荷的增長，可以向集羣系統添加更多的服務器。在這樣的配置中，可以有多台服務器執行相同的應用和數據庫操作。

高可用性：高可用性是指，在不需要操作者干預的情況下，防止系統發生故障或從故障中自動恢復的能力。通過把故障服務器上的應用程序轉移到備份服務器上運行，集羣系統能夠把正常運行時間提高到大於99.9%，大大減少服務器和應用程序的停機時間。

高可管理性：系統管理員可以從遠程管理一個、甚至一組集羣，就好像在單機系統中一樣。 ^[1]