&">nbsp; 集群的概念容易和一些概念(SMP 、NUMA、MPP、分布处理)相混淆,其主要区别在资源被共享和复制的级别不同。它们是按SMP、NUMA、MPP、集群、分布处理从最紧 密到最松散的排列。
由于目前现有网络的各个核心部分随着业务量的提高,访问量和数据流量的快速增长,其处理能力和计算强度也相应地增大,使得单一的服务器设备根本无法承担。在此情况下,如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级,这样将造成现有资源的浪费,而且如果再面临下一次业务量的提升时,这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入,甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量增长的需求。
针对此情况而衍生出来的一种廉价有效透明的方法以扩展现有网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的来实现的,在DNS中为多个地址配置同一个名字,因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址,从而使得不同的客户访问不同的服务器,达到负载均衡的目的。DNS负载均衡是一种简单而有效的方法,但是它不能区分服务器的差异,也不能反映服务器的当前运行状态。
SMP(多处理系统):这种系统是在一台计算机里有多个CPU,CPU之间的地位是平等的,它们共享内存空间和I/O设备。其工作方法是由操作系统负责将任务分解成多个并发进程,然后让其在不同的CPU上运行。
NUMA(非统一内存存取):这种系统可以让多处理计算机的CPU比SMP更高效地共享本地内存,CPU可以更快速地存取单一的内存区域,不过如需要也可以用间接方式存取其他区域的内存,这种方法是让某些CPU在给定范围的物理内存中有更大的优先使用权。
MPP(巨型并行处理):这种系统的节点都有自己的CPU,并有自己的专有资源。此种结构相对独立,但各个节点一般没有完全存取I/O的能力。
集群:集群系统是由独立的计算机组成,但有控制管理工具统一管理。
分布处理:它是比我们要构筑的集群系统更松散的连接,一般是任务在不同的地方完成,没有可以作为整体管理的单一实体。
以上的聚合方式有紧有疏,它们都有自己的适用范围,这里就不多说了,有兴趣可自己找些资料看,这里只是想让大家了解它所处的位置。
实现负载均衡的方法
集群的目的是共享和高效地利用资源,提供大型运算,提供负载均衡分配请求压力以及出现故障时能够进行切换实现高可用性。
限于篇幅,本文只对负载均衡的实现做些介绍(针对TurboLinux Cluster Server)。通过对相关软件的分析,实现集群负载的功能是通过流量管理实现的,具体有这样几种实现方法:直接路由(Direct forwarding)、网络地址转换(NAT)、隧道技术(Tunneling)。
直接路由(Direct forwarding)
当参与集群的计算机和作为控制管理的计算机在同一个网段时可以用此法,控制管理的计算机接收到请求包时直接送到参与集群的节点。优点是返回给客户的流量不经过控制主机,速度快开销少。
网络地址转换(NAT)
这种方法可能大家较熟悉,地址转换器有能被外界访问到的合法IP地址,它修改来自专有网络的流出包的地址,外界看起来包是来自地址转换器本身,当外界包送到转换器时,它能判断出应该将包送到内部网的哪个节点。优点是节省IP地址,能对内部进行伪装;缺点是效率低,因为返回给请求方的流量经过转换器。
隧道技术(Tunneling)
这种方式是在集群的节点不在同一个网段时可用的转发机制,是将IP包封装在其他网络流量中的方法,为了安全的考虑,应该使用隧道技术中的VPN,也可使用租用专线。
集群所能提供的服务是基于TCP/IP的Web服务、Mail服务、News服务、DNS服务、Proxy服务器等等,下面我们将就具体的产品TurboLinux Cluster Server 来实现一个进行负载均衡集群系统,用于提供Web和FTP的服务。