Hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm, phân loại, ưu điểm của Cluster cũng như những thuật ngữ trong hệ thống Server Cluster nhé!
Cluster là cụm máy tính hiệu năng cao là một dạng máy điện toán được kết nối qua mạng LAN [mạng cục bộ] để chúng có thể hoạt động như một máy đơn lẻ.
Cluster còn bao gồm nhiều những server riêng lẻ đã được liên kết sẵn và có thể hoạt động tích hợp trong cùng một hệ thống, những server nhỏ lẻ này sẽ giao tiếp với nhau với bên ngoài thông qua những thông tin đã được yêu cầu từ người dùng.
Một cụm máy tính giúp giải quyết các hoạt động phức tạp hiệu quả hơn với tốc độ xử lý nhanh hơn nhiều, tính toàn vẹn dữ liệu tốt hơn so với một máy tính duy nhất và chúng chỉ được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng.
Các phương pháp Clustering đã xác định là HPC IAAS, HPC PAAS, đắt hơn và khó thiết lập và khó bảo trì hơn so với một máy tính. Tất nhiên là chi phí của nó cũng đắt hơn rất nhiều, không phải ai cũng có thể sở hữu được một cụm máy tính.
Một cụm máy tính được định nghĩa là việc bổ sung các quy trình để cung cấp xử lý quy mô lớn để giảm thời gian chết và dung lượng lưu trữ lớn hơn so với các máy trạm hoặc máy tính để bàn khác. Một số ứng dụng quan trọng của Máy tính cụm là Công cụ tìm kiếm Google, Mô phỏng động đất, Dự báo thời tiết…
Phân loại Cluster
- Open Cluster: Tất cả các node trong Open Cluster đều là các IP cần thiết và có thể truy cập thông qua internet / web, điều này gây ra nhiều lo ngại về bảo mật hơn.
- Close Cluster: Mặt khác, Đóng cụm được ẩn đằng sau node cổng và cung cấp bảo mật tốt hơn.
Các loại Cluster máy tính
- Load-balancing clusters [Cụm cân bằng tải]: Đúng như tên gọi, hệ thống này được sử dụng để phân phối khối lượng công việc trên nhiều máy tính. Hệ thống đó phân phối tải xử lý cực kỳ tốt trên một cụm máy tính.
- High availability [HA] clusters [Cụm khả dụng cao [HA]]: đây là nhóm máy tính có thể sử dụng nhằm mục tích tăng sự đáng tin cậy cho hoạt động dự phòng trong trường hợp lỗi node trong cụm máy tính.
- High performance [cụm hiệu năng cao [HP]]: Phương pháp mạng máy tính này sử dụng siêu máy tính và cụm máy tính để giải quyết các vấn đề tính toán nâng cao.
Ưu điểm của việc sử dụng cluster
Hiệu quả chi phí:
- Trong cụm máy tính thì hiệu quả chi phí là tỷ lệ chi phí so với đầu ra.
- Đó là nhóm kết nối của máy tính với cụm máy tính rẻ hơn nhiều so với máy tính lớn.
Tốc độ xử lý: Tốc độ xử lý của cụm máy tính giống như máy tính lớn.
Khả năng mở rộng: Lợi ích tốt nhất của cụm máy tính là nó có thể được mở rộng dễ dàng bằng cách thêm máy trạm để bàn bổ sung vào hệ thống.
Tính sẵn có:
- Nếu bất kỳ node nào bị lỗi trong cụm máy tính, một node khác trong cụm tiếp tục cung cấp xử lý không bị gián đoạn.
- Khi một hệ thống máy tính lớn bị lỗi, toàn bộ hệ thống bị lỗi.
- Cái này nếu bạn nào đã hình dung ra cách hoạt động của một server thì sẽ rất dễ hình dung.
Các thuật ngữ trong hệ thống Server Cluster
- Failover: là quá trình Failover có khả năng xảy ra 1 cách tự động. Khi 1 node trong cluster bị hỏng, những resource group sẽ được chuyển đến 1 hay nhiều node trong cluster mà còn hoạt động được. Quá trình tự động failover cũng giống như lập kế hoạch cho việc tái chỉ định quyền sở hữu những resource.
- Node: là 1 server thuộc 1 cluster nào đó mà những ứng dụng và Cluster service được thiết lập
- Cluster: là 1 hệ thống song song đồng thời được phân phối bởi 1 nhóm những service dành riêng cho mục đích chạy những ứng dụng đặc biệt nào đó và kết nối với nhau để cung cấp khả năng chịu lỗi và load balance. Ngoài ra, cluster sử dụng để cung cấp những tính năng luôn sẵn sàng cho việc truy cập của người dùng.
Các thành phần của Cluster Service
- Backup/Restore Manager: Cluster service đưa ra 1 API sử dụng để backup những cơ sở dữ liệu cluster, BackupClusterDatabase. Đầu tiên, BackupClusterDatabase tương tác với Failover manager, tiếp theo đẩy yêu cầu đến node có quorum resource. Database manager trên node sẽ được yêu cầu và sau đó tạo 1 bản backup cho quorum log file và những file checkpoint.
- Resource Monitor: được phát triển để cung cấp 1 interface giao tiếp giữa resource DLLs và Cluster service. Trong trường hợp cluster cần lấy dữ liệu từ 1 resource, resource monitor tiếp nhận yêu cầu và đưa yêu cầu đó đến resource DLL thích hợp. Ngược lại khi 1 resource DLL cần báo cáo trạng thái của nó hoặc thông báo cho cluster service 1 sự kiện, resource sẽ đưa thông tin này từ resource đến cluster service
- Node Manager: chạy trên mỗi node đồng thời duy trì 1 danh sách cục bộ những những node, những network, những network interface trong cluster. Dựa vào sự giao tiếp giữa những node, node manager đảm bảo cho những node có cùng 1 danh sách những node đang hoạt động.
- Membership Manager: có nhiệm vụ chịu trách nhiệm duy trì 1 cái nhìn nhất quán về những node trong Cluster hiện đang hoạt động hay bị hỏng tại 1 thời điểm nhất định. Thành phần này tập trung chủ yếu vào thuật toán regroup được yêu cầu hoạt động bất cứ khi nào có dấu hiệu của 1 hay nhiều node bị lỗi. Checkpoint Manager: đảm bảo cho việc phục hồi từ resource bị lỗi, Checkpoint Manager tiến hành kiểm tra những khoá registry khi 1 resource được mang online và ghi dữ liệu checkpoint đến quorum resource trong trường hợp resource này offline.