群集(群集运算)

群集

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群集是一项提供可用性和可伸缩性的容错服务器技术。它将服务器和共享资源组织到一个可提供错误免疫力的单独的系统。改进的性能是该种系统的一个副产品。客户机与服务器群集进行交互，就像它们是一个单独的系统一样。如果群集中的某个服务器失效，其他服务器可以接管它的负载。

群集的一个很有趣的方面是它可以提供“四个九″的可用性(99.99%的正常运行时间)，即相当于每年有53分钟的故障时间。在讨论群集之前，讨论一下网络服务器/存储设备和配置很重要。下面是企业网络和因特网Web站点中服务器和存储设备的典型配置：

SMP(对称多重处理)系统 具有多个处理器、多个电源、网络接口卡和多个提供“局部”容错(如果某个处理器、电源或接口失效而其他能够正常运行)而不是故障容错(水灾或火灾)的存储设备的单个系统。这些系统可提供可伸缩性性能但不提供理想的可伸缩性存储环境。SMP好处是所有处理器可以同时执行，且效能不会下降太多，因为所有处理器都是个别地执行，所以可能发生负载不均的问题，造成系统中部份CPU闲置，而其它CPU却超过负载，可以藉由利用系统中的资源共享来降低处理器之间的差异。

基于LAN的服务器配置 它是传统的LAN或广域网络，其中服务器被连接到位于建筑物或MAN和WAN中不同位置的LAN。可将数据复制到同一建筑物或扩展网络中不同的位置。这样在出现局部故障例如火灾或者设备故障时可提供保护。但是，这些系统结合得很松散，并不能提供下面所讨论的系统所具备的性能和管理上的优势。

群集 群集系统是一组服务器和所连接的存储设备，这些设备在同一位置并位于对任何一个设备故障提供容错的配置中。对于用户，所有的服务器都是一个单个的服务器。通过外部负载均衡设备或操作系统提供的软件，将请求均衡在服务器之间。所有的服务器都可以访问所有的存储设备，所以如果一个服务器出故障，还可以通过群集中其他的服务器访问硬盘驱动器。

SAN(存储区域网络) SAN是一个独立于服务器网络系统之外的、几乎拥有无限存储能力的高速存储网络，提供在计算机与存储系统之间的数据传输。它基本上将存储设备放在它们自己的高速网络中，主要是光纤信道。通过将所有的设备连接到网络中，存储设备就变得容易访问。网络的交换特性使服务器可以直接连接到任何设备。SAN不但具有高传输速度（100Mbps）、远传输距离（10Km）和支持数量众多的设备等优点，更为重要的是，SAN使服务器和存储器之间的连接方式发生了根本性的变革。

NAS(网络连接存储器) 现在，NAS通常指一种网络设备。基本概念是完全消除服务器并将存储器直接连接到网络中，从而降低成本并简化管理。NAS是部件级的存储方法，它的重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。需要共享大型CAD文档的工程小组就是典型的例子。SAN主要是为企业定义的系统，而NAS通常是在部门层安装的。此概念依赖于这样一个事实:使用标准文档格式和XML，将不再需要服务器使用的专用文件格式，并且可完全消除服务器。根据George Gilder的理论，NAS就是从服务器操作系统的控制中删除存储器。

群集、SAN和NAS都将存储器与服务器分隔开，这样就允许任何服务器访问任何存储设备。另外，因为客户机可以通过任何服务器(或直接在NAS中)访问存储器，所以对存储器的访问并不依赖于某一个服务器。