《集群及云服务对应v1汇编》由会员分享，可在线阅读，更多相关《集群及云服务对应v1汇编（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、传统集群及云服务模式对照分析祝乃国浪潮云服务云服务传统IT传统IT集群是一组互相独立的，通过高速网络互联的计算机系统，构成一个组，以单一模式管理，一个客户与一个集群交互时，集群像是一个独立的服务器，用于提高可用性和可伸缩性。作用p解决高并发应用压力。使用两个或以上节点，每个节点提供全部应用业务功能，以负载均衡的调度模式实现任务分发和高可用；p解决大任务计算。采用多个节点，把大任务拆分到不同节点上运行，然后聚合，需要有调度程序管控各个节点的协作；p解决故障迁移的可用性。两个节点，各自部署独立的全业务应用，一个使用，一个备用，通过心跳机制，故障时切换到备用；用户负载均衡Web应用集群数据库集群数据
2、处理集群典型的高可用集群部署结构，负载均衡可以通过备份解决可用（也可以做成集群），其他层次都是集群方式集群关系树数据处理-集群共享磁盘负荷分担对等复制内存复制中央状态机控制信息业务信息链路HAWEB-集群DB-集群RaidN+1冗余分布式盘阵热备接入HA网络HA安全HAIT项目集群层次及实现方法并行计算双机热备对等互备独立互备调度存储-集群数据库复制负载均衡1.相关概念2.应用集群3.计算集群4.数据库集群5.云模式下组成集群与群集集群和群集是一个概念，英文都翻译为cluster，在传统IT模式和云模式下，都会用到集群，但出发点和目的不完全相同。按目的分：p提高性能。如在天气预报、核试验模拟等
3、场景下，需要很多的额运算处理能力。现有单台服务器处理能力无法满足，使用集群技术，把任务拆分到不同的服务器上。也可称为并行计算、网格计算。p降低成本。在任务能够拆分的前提下，采用低配置的多台机器，完成一台高配置机器的工作，但整体价格要低于一台高配置。也是云计算的应用模式之一。p提高可扩展性。不需要单台扩展，只需要横向扩展机器即可，方便、低廉（scaleout）。p增强可用性。通过负载均衡或者热备方式，可以提高按应用场景分：p科学集群。并行计算的基础，需要做管理和控制的并行计算应用程序，通过公共消息通道传递消息控制多个处理器协同工作。p负载均衡集群。每个节点是一个独立的应用系统或者是一个单独的处理
4、单元，通过中央控制的负载均衡程序实现不同节点间的工作安排。负载均衡算法分为静态和动态两种。不同节点间都是在线、活动的处理单元。p高可用性集群。多个节点组成，一般为偶数个，每个节点是一个独立的处理单元，但这些处理单元不是同时为客户工作。通过心跳等探测机制，在主应用故障时，能够快速的切换到从应用上，从而实现高可用性。集群关键技术网络层主机层主机层应用数据库负载均衡集群及作用的层次说明说明pp网络层一般由外在的运营商网络层一般由外在的运营商解决，不是集群的重点。解决，不是集群的重点。pp主机层的集群目的主要是为主机层的集群目的主要是为应用或数据库提供可伸缩的应用或数据库提供可伸缩的处理能力或者提供高
5、可用的处理能力或者提供高可用的不间断平台。不间断平台。pp负载均衡在应用和数据库场负载均衡在应用和数据库场景中有不同的表现形式，可景中有不同的表现形式，可以是硬件或软件模式，分为以是硬件或软件模式，分为44层或层或77层调度。层调度。SCALEUP和SCALEOUTSCALEUPSCALEOUT弹性的两种模式，一种是纵向扩展SCALEUP，追求单设备的能力变化；另一种是SCLAEOUT横向扩展，实现应用级的复制。p应用场景。无法拆分的大任务，需要更大的处理能力。反应在云模式里扩展更多的CPU，反应在传统IT里需要扩容或更新更高处理能力的服务器。p问题。无法弹性扩展，传统IT模式需要硬件设备更新
6、；云模式下扩大可以，但无法缩减（缩减需要重启服务器）。p应用场景。可以拆分，容易重复的业务，比如淘宝的多个店铺。传统IT模式里可以看做是并行计算（可以拆分的任务）。p问题。受需求和业务形态影响大，无法实现大计算量的行业方案，即无法满足传统IT项目中高处理要求的应用。负载均衡和集群p网络负载平衡功能可以增强Internet服务器应用程序的可用性和可伸缩性。运行WindowsServer2008R2的单个计算机提供有限的服务器可靠性和可伸缩性能。但是，通过将运行WindowsServer2008R2的其中一个产品的两台或多台计算机的资源组合到单个虚拟群集中，NLB便可以提供Web服务器和其他执行关
7、键任务服务器所需的可靠性和性能。p故障转移群集是一组独立的计算机，这些计算机相互协作以提高应用程序和服务的可用性。多台群集服务器（称为节点）通过物理电缆和软件连接。如果其中一个群集节点出现故障，另一个节点就会开始提供服务（该过程称为故障转移）。从而使用户遭遇服务中断的次数降至最低。p最大的区别在于1）负载平衡偏向于网络链路2）故障转移群集偏向于服务器调度方案集群由多个节点组成，所以调度和管理是集群的大脑和指挥官说明说明pp高可用的几个节点应用同时高可用的几个节点应用同时提供业务支持；提供业务支持；pp热备容灾的两个节点同时一热备容灾的两个节点同时一般一个提供业务，另一个备般一个提供业务，另一个
8、备用，故障时切换；用，故障时切换；pp更复杂的进程级迁移在实践更复杂的进程级迁移在实践中一般不用。进程迁移即在中一般不用。进程迁移即在节点间判断空闲，把进程动节点间判断空闲，把进程动态调整到负荷低的节点上；态调整到负荷低的节点上；高可用高可用热备热备容灾容灾节点个数算法两个或以上，越多可用性越好一般是两个p静态算法。轮询，加权等p动态算法。负荷，故障等p心跳算法其他概念p容错（Faulttolerance）：高可用性意味着对数据正确性的要求不那么高。在J2EE集群中，当一个服务器实例失效后，服务仍然是有效的，这是因为新的请求将被冗余服务器处理。但是，当一个请求在一个正在失效的服务器中处理时，可
9、能得到不正确的结果。不管有多少个错误，容错的服务应当能确保有严格的正确的行为。p失效转移（Failover）：失效转移是集群中用来获取容错能力的另一项关键的技术。当一个结点失效后，通过选择集群中的另一个结点，处理将会继续而不会终止。转移到另一个结点可以被显式的编码，或是通过底层平台自动地透明地路由到另一个服务器。p等幂方法（Idempotents）：等幂方法是指这样一些方法：重复用相同的参数调用都能得到相同的结果。这些方法不会影响系统状态，可以重复调用而不用担心改变系统。例如：getUsername()就是等幂的，而deleteFile就不是。讨论HTTPSession失效转移时，它是一个重要
10、的概念。1.相关概念2.应用集群3.计算集群4.数据库集群5.云模式下组成本节内容应用集群双机热备CS结构应用使用，参考计算集群，本节不讨论负载均衡BS结构应用使用，解决高可用，本节重点Session备份内存复制数据库备份当某个节点故障后，本节点用户业务要延续，必须知道session信息，所以需要备份解决高可用问题成本高，不灵活多服务器复制对等服务器复制中央状态服务器(IBM)特殊数据库(SUN)建设双活中心使用的主要模式应用集群一般通过负载均衡形式体现p负载均衡静态算法。流行的算法是Round-Robin、Random和WeightBased。负载均衡器尽力使每台服务器实例都获得相同的负载，
11、但是上述算法没有一个可以获得理想的负载相同，因为它们仅仅是依据发送到特定服务器的请求的个数。p负载均衡动态算法，健康检测。当一台服务器失效了，负载均衡器应当检测出失效并不再将请求分发到这台服务器上。同样，它也要检测服务器是否恢复正常，并恢复分发请求。p会话胶粘。几乎所有的WEB应用程序都有一些会话状态，可能是简单的记住用户是否登陆，或是包含购物车信息。因为HTTP本身是无状态的，会话状态应当存在服务器的某个地方并与你当前浏览会话相关联，当下次再请求相同WEB应用程序的页面时可以很容易的重新获取。当负载均衡时，最佳的选择就是将特定的浏览器会话分发到上次相同的服务器实例中，否则，应用程序可能不能正
12、确工作。因为会话状态存储在特定WEB服务器的内存中，“会话胶粘”对于负荷均衡非常重要。即用户P1使用了节点N2后，不允许把请求发送到节点N3上，否则会出现会话错误。LB（负载均衡）应用层的集群以早期CS结构的热备和现在BS结构的集群负载均衡具有代表性；CS结构现在使用较少，热备模式在计算集群中说明问题：负载均衡具有较多的优点，但在某个节点失效后，需要解决失效节点会话的转移问题，否则高可用体验不好P1P1P1N1N2N3Session备份支持节点失效后的会话延续p当浏览器访问有状态的WEB应用程序（第12步），这个应用程序可能在内存创建了会话对象用于保存信息以供后面的请求使用，p同时，发送给浏览
13、器一个唯一的HTTPSessionID用于标识这个会话对象（第3步），浏览器将这个ID保存Cookie中，并当它下次再请求同一WEB应用程序的页面时，会将Cookie发还给服务器。pWEB服务器将在一定的时候把会话对象备份到其他地方以防止服务器失效后丢失会话信息（第4步）。p负载均衡器检测到这个失败（第5，6步），p将后续的请求分发到装有相同应用程序的服务器实例中（第7步），p由于会话对象已经备份到其他地方了，这个新的服务器实例可以恢复会话（第8步）正确地处理请求。保障当某台服务器失效后会话状态不会丢失，使客户端请求能被正确处理。Session备份需要考虑的问题p全局HTTPSessionID
14、。HTTPSessionID用于在特定的服务器实例中标识唯一的内存会话对象，在J2EE平台，HTTPSessionID依赖于JVM实例，每个JVM实例拥有几个应用程序，每个应用程序都为不同的用户管着许多会话，HTTPSessionID是在当前JVM实例用于访问相关会话的关键。在会话失效转移的实现中，要求不同的JVM实例不能产生两个相同的HTTPSessionID，这是因为当失效转移发生时，一个JVM的会话将要备份并恢复到另一个中，这样，必须建立全局HTTPSessionID产生机制。p如何备份会话状态。如何备份会话状态是区别J2EE服务器好坏的关键因素。不同的供应商有不同的实现。p备份的频率和
15、粒度。会话的备份是消耗性能的，包括CPU，内存，网络带宽和写入磁盘和数据库的IO，备份的频率和备份对象的粒度将严重影响性能。Session备份-数据库方式这种方式可以让服务器实例非常简单的在正确的时间序列化会话内容并写到数据库中。当发生会话转移时，另一台可用的服务器接过已失效的服务器工作，从数据库中恢复所有的会话状态。序列化对象是关键点，它使得内存会话数据可以持久化和传输。p缺点。由于数据库交易成本高，这种方法缺点是当在会话中保存大量的或大的对象时限制了伸缩性，大多数使用数据库会话持久化的服务器产品都提倡尽量减少用HTTP会话存储对象，但这限制了应用程序的架构和设计，特别是要使用HTTP会话缓
16、存用户数据时。p优点。简单，容易实现。分离的请求处理和会话备份处理使集群更好管理和健壮。会话可以失效转移到任何一台服务器，因为数据库是共享的。当整个集群失效时，会话数据依旧幸免Session备份-内存复制“JavaGroups”是当前Tomcat和Jboss集群所使用的通信层。JavaGroups是用于实现可靠组通信和管理的工具包。它提供了诸如“组成员协议”和“消息广播”等核心特性，这些都对集群的工作非常有用。p优点。基于内存的会话持久化将会话信息保存在一台或是多台备份服务器中，而不是保存数据库中。这种方式因为性能高而非常流行。同数据库方式相比，直接在原服务器和备份服务器之间网络通信是非常轻量的。同时注意在使用方式中，数据库方式中的“恢复”阶段是不需要的，因为在备份后，所有会话数据都已经存在备份服务器的内存中了，已经可以处理请求。Session备份-内存复制-多服务器复制p实现。当一个服务器实例的会话改变后，将备份到其他所有的服务器上。当一台服务器失效后，负载均衡器可以选择其他任何一台可用的服务器实例。p缺点。限制了伸缩性，如果集群中有很多的服务器实例，那么网络通信的代价就不能被忽略
