名词的概念与实际应用范例

Posted 2020-10-13

名词的概念与实际应用范例

1  集群

集群(cluster)就是通过网络将一组计算机连接起来作为一个整体向用户提供一组网络资源。这些单个的计算机系统就是集群的节点(node)。一个理想的集群是，用户从来不会意识到集群系统底层的节点，在他/她们看来，集群是一个系统，而非多个计算机系统。并且集群系统的管理员可以随意增加和删改集群系统的节点。

集群的特点：

1.       高可扩展性

2.      高可用性（HA）：集群中的一个节点失效，它的任务可传递给其他节点。可以有效的防止单点失效

3.       高性能（LB）：负载均衡集群允许系统同时接入更多的用户。

4.     高性价比：可以采用廉价的符合工业标准的硬件构造高性能的系统。

1.1  HA集群

高可用(HighAvailability)集群：高可用集群解决的是保障用户的应用程序持续对外提供服务的能力。(请注意高可用集群不是用来保护业务数据的，保护的是用户的业务程序对外不间断提供服务，把因软件/硬件/人为造成的故障对业务的影响降低到最小程度)。

HA三种工作方式：

（1）主从模式（非对称模式）：主机工作，备机处于监控准备状态；当主机宕机时，备份机接管主机的一切工作，待主机恢复正常后，按使用者的设定以自动或手动的方式将服务器切换到主机上允许，数据的一致性需要通过共享存储系统解决。

 

（2）双机双工模式（互备互援）：两台主机同时运行各自的服务器工作且相互监测情况，当一台主机宕机时，另一台主机立即接管他的一切工作，保证工作实时，应用服务系统的关键数据存放在共享存储系统中。

 

（3）集群工作模式（多服务器互备）：多台主机一起工作，各自运行一个或多个服务，各位服务定义一个或多个备用主机，当某个主机故障时，运行在其他的服务就可以被其他主机接管。

1.2  LB集群

 负载均衡集群(Load Balance Cluster) 负载均衡集群一般用于相应网络请求的网页服务器，数据库服务器。负载均衡将特定的业务(网络服务、网络流量等)分担给多个服务器或网络设备，从而提高了业务处理能力，保证了业务的高可用性。。从检查其他服务器状态这一点上看，负载均衡和容错集群很接近，不同之处是数量

 

1.3  HPC集群

高性能计算(HighPerfermance Computing)集群，简称HPC集群。这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大的计算能力。

在这种集群上运行的是专门开发的并行应用程序，它可以把一个问题的数据分布到多台的计算机上，利用这些计算机的共同资源来完成计算任务，从而可以解决单机不能胜任的工作（如问题规模太大，单机计算速度太慢）。   

这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大的计算能力。如天气预报、石油勘探与油藏模拟、分子模拟、生物计算等。

2.2  分布式

分布式就是将不同模块部署在不同的服务器上，通过远程调用协同工作。分层和分割的一个主要目的是为了切分后的模块便于分布式部署。分布式意味着可以使用更多的计算机完成同样的功能，计算机越多，CPU、内存、存储资源也就越多，能够处理的并发访问和数据量就越大，进而能够为更多的用户提供服务。

集群是个物理形态，分布式是个工作方式。分布式是指将不同的业务分布在不同的地方。而集群指的是将几台服务器集中在一起，实现同一业务。分布式中的每一个节点，都可以做集群。而集群并不一定就是分布式的。

2.3  两地三中心&&同城双活

2.3.1  同城双活

同城双活是指在同城或邻近城市建立两个可独立承担关键系统运行的数据中心，双中心具备基本等同的业务处理能力并通过高速链路实时同步数据，日常情况下可同时分担业务及管理系统的运行，并可切换运行；灾难情况下可在基本不丢失数据的情况下进行灾备应急切换，保持业务连续运行。

2.3.2  两地三中心

       两地三中心是指在同城双活的基础上增加一个异地灾备中心（异地灾备中心是指在异地的城市建立一个备份的灾备中心，用于双中心的数据备份，当双中心出现自然灾害等原因发生故障时，异地灾备中心可以用于备份数据，进行业务的恢复）。

    两地三中心&同城双活，灾备方案，在生产中心出现故障时，可以实时切换到同城灾备中心，继续提供访问。异地只做备份，不能对外提供访问。现在的技术以及做到同城多活，以及异地双活。

 

2.3.3  热备&&冷备&&双活

       出于灾备（Disaster Recovery）的目的，一般都会建设2个（或多个）数据中心。一个是主数据中心用于承担用户的业务，一个是备份数据中心用于备份主数据中心的数据、配置、业务等。  主备数据中心之间一般有热备、冷备、双活三种备份方式。

    热备的情况下，只有主数据中心承担用户的业务，此时备数据中心对主数据中心进行实时的备份，当主数据中心挂掉以后，备数据中心可以自动接管主数据中心的业务，用户的业务不会中断，所以也感觉不到数据中心的切换。 

冷备的情况下，也是只有主数据中心承担业务，但是备用数据中心不会对主数据中心进行实时备份，这时可能是周期性的进行备份或者干脆不进行备份，如果主数据中心挂掉了，用户的业务就会中断。 

双活是觉得备用数据中心只做备份太浪费了，所以让主备两个数据中心都同时承担用户的业务，此时，主备两个数据中心互为备份，并且进行实时备份。一般来说，主数据中心的负载可能会多一些，比如分担60~70%的业务，备数据中心只分担40%~30%的业务