基于IA架构高性能集群系统技术( 二 )



每台服务器有一个硬盘区域,用于安装本机的引导系统和数据库系统的管理部分 。用户数据存储在共享的磁盘阵列柜中 。

在局域网中,有一台客户机做为管理控制台,在其上安装有数据库的管理控制台,用于管理并行数据库,可以同时监控四个节点上的数据库实例,实现启动、停止、监控运行性能等功能 。

另外在这台客户机上安装有网管系统,SAN的管理控制台,磁盘柜的管理控制台,UPS管理控制台等,实现集群系统的统一管理 。有的管理功能实现时只需要安装TCP/IP协议,有的则还需要安装SNMP协议才能正常工作 。

一个良好的集群系统除了优秀的性能指标之外,还需要有相应的操作系统和数据库的支持,我们目前的集群系统支持Windows NT 4.0 及Windows 2000操作系统[2],在数据库方面支持ORACLE和DB2 。它不运行在单机上,只有在多个节点同时工作时,才能够显示出它的性能,并使得系统能够真正做到负载均衡(Load Balance) 。

2.1 两节点集群系统

从方案的配置上来说,用户可以根据需要做不同的选择,可以使用两台高端服务器实现一个虚拟主机 。这时,采用vi结构的高速交换设备更具有优越性,不需要使用vi 交换机,可以用每台服务器上的vi结构的高速交换卡直连实现服务器之间的高速数据交换 。如果使用千兆以太网卡,还需要千兆交换机,成本较高 。


2.2 四节点集群系统

集群系统方案的设计目标是支持4节点的cluster,在实现时以4个节点加相应存储设备和交换设备构成一个工作单元 。每个工作单元由四台独立的4路或8路服务器组成的服务器阵列作为一个虚拟的容错主机工作,四台服务器共享一台光纤通道磁盘阵列柜 。每台服务器有两块光纤通道卡,分别连接到两个光纤通道的集线器上,每个集线器分别连接到光纤通道磁盘阵列柜的两个控制器上 。对于光纤通道磁盘阵列柜,只要有一个控制器能正常工作,整个阵列柜就能正常工作,因此这种配置方案是冗余的,防止单点失效 。

3. 系统特性

高性能服务器集群系统解决方案已经可以实现4结点的集群,超过传统cluster两结点的限制 。如果集群中每结点采用8CPU服务器,那么4结点的集群系统可以支持32个处理器,在性能上完全可以与传统的RISC小型机和中型机相抗衡 。

3.1 负载均衡:

负载均衡的概念:多台服务器为对称方式,每台服务器都具备等价的地位,都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助 。然后通过某种负载分担技术,将外部发送来的请求均匀分配到对称结构中的某一台服务器上,而接收到请求的服务器都独立回应客户机的请求 。

1、将大量用户的并发访问分别在到多个节点机上并行处理,缩短用户等待响应的时间,系统的处理能力得到提高,并且能够接受更多用户的并发访问 。客户机申请数据库连接时,由数据库自动分配连接到哪个节点上,实现这种方式的负载均衡不需要修改已有的应用程序 。

2、将单个用户重负载的运算分担到多个节点机上做并行处理,每个节点机有多个CPU,也做并行处理,处理结束后,将结果汇总,返回给用户 。即将一个大的用户查询分担到多个节点上,由多个线程来并行处理,然后再将结果合并,显示给用户,系统处理能力得到大幅度提高 。实现这种方式的负载均衡需要修改已有的应用程序,但只需要修改SQL查询语句 。

3.2 高可用性:

高可用性意味着最大化的服务器开机时间,也就是最小化的服务器计划外的停机时间,从而可以很好地保护关键性数据、提高生产效率 。99%的高可用性意味着每年计划外的停机时间是5000分钟,而99.99%意味着50分钟 。

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