Кластеризация серверов и ее виды
Оптимизация IT-инфраструктуры любой организации определяет эффективность практически всех внутренних и внешних процессов. Кластеризация серверов – один из важнейших шагов для обеспечения непрерывной работы локальной сети. Благодаря такому подходу значительно повышается отказоустойчивость всей системы и ее производительность.
Смысл заключается в том, что при выходе одного из секторов из строя, его задачи перекладываются на остальные. Но есть и другие применения данной технологии. В этой статье мы рассмотрим все аспекты и особенности кластеризации серверов.
Концепция и типы кластеров
Кластер – это два или более серверов, объединенные в одну систему для равномерного распределения нагрузки, а также обеспечения возможности масштабирования. Кластеризация позволяет обеспечить резервирование данных и исключить вероятность их утери в случае сбоя одного из устройств. Системы подразделяются на 3 типа в зависимости от назначения.
Отказоустойчивые кластеры
Предназначены для перенаправления задач на другие сегменты в случае сбоя или обслуживания одного из них. Благодаря этому происходит мгновенное переключение, что исключает простои в работе, а также позволяет оптимизировать процесс аварийного восстановления данных.
Постоянная доступность таких кластеров обеспечивается благодаря аппаратным решениям и специальному программному обеспечению. Таким образом создаются схемы своевременного обнаружения сбоев, что позволяет моментально переключаться с одного сервера на другой. Программа заранее запускает сценарий выполнения задачи на резервном узле, чтобы при прекращении работы основного не было перебоев в момент перехода.
При этом, следует понимать, что использование отказоустойчивых кластеров должно сопровождаться резервным копированием данных, для гарантии их сохранности.
Кластеры балансировки
Равномерно распределяют нагрузку между всеми рабочими узлами. Так можно исключить функционирование одного отдельно взятого сервера на пределе возможностей, что продлевает срок эксплуатации оборудования.
При выходе из строя одного из узлов, происходит равномерное повышение нагрузки на все оставшиеся в рабочем состоянии. И наоборот – если в систему добавляется новый сервер, загруженность других снижается за счет перерасчета и перераспределения задач с учетом новых мощностей.
Балансировочные кластеры выполняют следующие функции:
- Эффективно распределяют запросы от рабочих станций по всем подключенным серверам.
- Обеспечивают высокую степень доступности и стабильности, перенаправляя клиентские запросы только на узлы, находящиеся в рабочем состоянии на момент их получения.
- Позволяют осуществлять гибкую настройку за счет удаления или добавления нового оборудования в любой момент без необходимости отключения всей системы.
Существует несколько алгоритмов распределения запросов в кластере:
- Least Connections. Запросы получает сервер с наименьшим на данный момент количеством подключений.
- Riund Robin. Запросы отправляются поочередно на каждый узел.
- Hash. Распределение производится в соответствии с каким-либо признаком клиента или группы (например, по IP-адресу).
- Random With Two Choises. Выбор осуществляется между двумя произвольными серверами, в результате чего запрос отправляется на наименее загруженный.
- Least Time. Отправка запросов в зависимости от расчетного времени ответа.
Балансировка может осуществляться как программным, так и аппаратным способом. В первом случае ПО устанавливается в операционную систему, во втором – используются серверы со специализированными процессорами и интегрированным ПО.
Вычислительные кластеры
Объединяют мощности всех подключенных серверов для повышения общей производительности. При этом каждый узел отвечает за обработку отдельных задач. Все серверы работают синхронно – файловый сервер должен успевать сохранять данные, обработанные вычислительным узлом. Благодаря этому, кластеры могут выполнять квадриллионы операций в секунду.
Масштабируемость кластерных систем
Это одно из главных преимуществ кластеров. Если система при ее проектировании и установке соответствует всем требованиям и способна быстро обрабатывать необходимые процессы, далеко не факт, что такое положение вещей сохранится в дальнейшем. Особенно это касается быстро развивающихся компаний с растущим штатом. В таком случае предусмотрено 2 варианта масштабирования – вертикальное и горизонтальное.
- Вертикальное подразумевает добавление аппаратных ресурсов – оперативной памяти, процессоров и накопителей в уже существующие серверы. Такое решение является разовым, а иногда вообще невозможным, так как обычно серверы приобретаются в полной комплектации. То есть, с заполненными слотами под установку компонентов, так что добавить новые уже не получится.
- При горизонтальном масштабировании в кластер добавляются новые серверы, что можно делать практически до бесконечности (естественно, при этом дополнительно встраиваются и другие необходимые для работы системы компоненты, например, коммутаторы).
В кталоге компании Восточный Путь вы можете заказать оборудование для создания серверных кластеров любого типа. Наши консультанты всегда проконсультируют вас по любому вопросу.
