频道栏目
首页 > 系统 > Linux > 正文

菜鸟学习Linux集群之概念篇

2011-09-09 10:16:55           
收藏   我要投稿

前两天学习了集群的应用,简单总结下:集群并不是很高深难懂的知识,只要掌握其原理,那么实现起来并不是很困难。下面我们一起来简单学习下集群。
什么是集群?
 
集群或者说是群集:其目的是为了实现将多台计算机组合以来完成特定的任务,比如天气预报,大型网络游戏,这些都需要很大的运算量,单台计算机实现成本太高,而且不显示。那么就需要通过集群的方式,将废弃的或者正在使用的计算机联合起来,结合整体的力量来解决这些问题。
集群的类型大致分为三类:
1.LB Load Balancing(负载均衡集群)
2.HA High Availability(高可用性集群)
3.HP High Performance(高性能集群)
简单说明下这三种类型的集群:
1. 负载均衡型的集群目的是为了提高服务的并发能力,比如三台WEB服务器组合成一个集群,我们就需要用这种类型的集群来实现负载均衡,既让这三台WEB服务器的负载平均一些,不至于有很空闲的服务器。
2. 高可用性的集群目的是为了提供7*24小时服务的能力,通过提供冗余服务器,来防止宏机造成的服务中断
3. 高性能集群目的是为了在短期内解决大量复杂的计算,常见的天气预报系统,科学勘探,人口普查等等
同时,集群提供了非常好的扩展/缩减性非常,可以方便的增加或者减少服务器。
集群实现的方式
LB负载均衡
F5(硬件)
lvs
haproxy
HA 高可用
Heartbeat ***目前分类成几个小项目
corosync+openais: RHCS ***REDHAT6.0目前使用的,它的可配置,可共享性优于上面的
ultramokey
keepalive
HP高性能
bowerful
============================分 割 线======================================
下面我们来详细的介绍下负载均衡集群和高可用集群的实现原理
负载均衡集群
————负载均衡其实就是一个乐队的指挥,指挥下面的乐队

clip_image002

为了实现负载均衡,我们需要一个前端的负载均衡器---------Direcor转发服务器(或者专业的硬件),通过它来接受客户端的请求,把这些请求来转发给后方的服务器。在这个转发的过程中,根据后方服务器的负载情况(通过算法)平均分配,以实现负载均衡。
上面说了,可以通过构架专用的服务器来实现负载均衡器的作用,那么通过什么软件来实现这个服务呢?
主要有两种:
1. LVS Linux Virtual Server LVS是由国人章文嵩开发的开源集群软件,是目前广泛使用的集群软件之一。
2. haproxy
LVS经过优化能够提供接近于硬件的性能,而且开源所以使用很多。但是当Director这台主机当机了,整个集群就失效了,这就是单点故障,所以我们需要通过另一种集群的组合来实现集群的功能。
好处:
1.实现负载均衡
2.能过提供类似高可用的功能,比如第一台WEB服务器当机了,通过算法将请求转到第二台
3.能够非常容易扩展,便捷的扩展性,很容易增加主机
高可用集群
—————认为哪个地方不会出错,它就出错----莫非定律

clip_image004

上面说了,高可用集群就是为了可以提供7*24小时在线服务的能力,那么完成这样的需求都需要什么呢?
完成高可用集群需要:
1.服务一旦发生故障,服务就转移到另一台服务器
假设服务器A有一颗“心脏“,在它正在提供服务的时候,剩余两台服务器通过探测它的”心跳“来确认它是否还”活着“,如果“心跳”停止了,那么立刻再监听一次,如果这次“心跳”仍然是停止的,那么立刻顶替上去提供服务
2.数据同步
数据同步的实现方式:
1)通过类似NFS的共享服务,但是NFS也需要网络传输,效率比较低
2)通过某种机制(文件同步rsync),将A节点改变的内容发给B节点.
# Rsync是一个命令,不过现在有专业的工具,通过rsync server来实现同步数据。它的效率比较高,但是缺点是文件必须存两份。
上面的都是在文件级别实现同步,效率不高,但是比NFS高多了,缺点是数据村两份
3) DRBD:在内核中基于块级别的共享,类似于rsync比rsync工作级别更低的,效率更高的解决方案,而且新版本的内核已经做进内核,廉价
4)使用专业级别的SAN ,通过光纤来同步块设备,(存储区域网络)这种存储的级别非常高,通过块设备。
但是数据同步存在一个问题:
A节点很忙,B认为A当机了,就抢过服务,而A并没有当机,这样A也抢服务,这样A,B同时读写共享文件系统同一个文件,造成文件系统崩溃

clip_image006

解决这种问题的方法:
B抢过服务后,B(通过电源交换机)直接将A关闭。当然还有其他的实现方法。
上述只是一种说明,真是情况超过100个节点,心跳探测是通过广播的方式通告,一旦没有广播,就判定那个节点死亡了,这样就造成了几十个节点争夺服务的情况,就需要其他的机制来限制这种争夺,比如排队,谁在最前,谁顶替,其他的继续监听,当然还有其他的方法。
高性能集群
类似于LVS,但是它的前端,是把请求分成N个小任务,给后方不同的主机处理,处理的结果返回给前端

clip_image002[1]

它通过bowerfull这个软件来实现,这里不作过多说明,因为我们不学这个………
它适用于在线量比较大的网站,游戏,云计算等领域等需要短时间内完成大量复杂运算的领域。
 
下篇介绍LVS的原理,算法以及简单实现~谢谢观看
作者“Dean的Linux”

相关TAG标签 菜鸟 集群 概念
上一篇:archlinux安装问题
下一篇:iptables常用端口设置
相关文章
图文推荐
文章
推荐
热门新闻

关于我们 | 联系我们 | 广告服务 | 投资合作 | 版权申明 | 在线帮助 | 网站地图 | 作品发布 | Vip技术培训 | 举报中心

版权所有: 红黑联盟--致力于做实用的IT技术学习网站