Что такое серверный кластер?

Кластер серверов - это группа серверов, работающих вместе в одной системе, чтобы обеспечить пользователям более высокую доступность. Эти кластеры используются для сокращения времени простоя, позволяя другому серверу продолжать работу в случае сбоя. Группа серверов подключена к одной системе. В тот момент, когда один из этих серверов становиться недоступным, рабочая нагрузка перераспределяется на другой сервер до того, как клиент испытывает какое-либо время простоя.

Виды кластеров:

• Отказоустойчивые. Несколько серверов объединяются с целью дублирования друг друга.

• Высокопроизводительные. На группу машин отправляются данные для обработки — кластер распределяет задачи по всем участникам для ускорения обработки.

• Балансировщики. Все запросы на серверы распределяются в случайном порядке между нодами кластера.

Принято считать, что кластеры серверов делятся на две модели:

• Первая — это использование единого массива хранения информации, что дает возможность более быстрого переподключения при сбое. Однако в случае с объемной базой данных и большим количеством аппаратных единиц в системе, возможно падение производительности.

• Вторая — это модель, при которой серверы независимы, как и их периферия. В случае отказа перераспределение происходит между серверами. Здесь ситуация обратная — трафик в системе более свободен, однако, усложняется и ограничивается пользование общей базой данных.

Кластерная защита от сбоев и отключений

Основным обоснованием для кластеров серверов является защита от простоев и сбоев. Как упомянуто выше, кластерные серверы обеспечивают повышенную защиту от полного отключения сети во время сбоя питания, и предназначены для защиты от трех основных типов сбоев:

• Сбой приложения/службы: сбой, который влияет на критически важные приложения и службы в сети.

• Системный/аппаратный сбой: выходы из строя, которые влияют на такие компоненты, как процессоры, память, адаптеры, диски и источники питания.

• Сбой датацентра: сбои датацентров, которые затрагивают несколько мест, как правило, вызваны стихийными бедствиями, которые приводят к массовым отключениям электроэнергии.

 Основные возможности кластера серверов

• кластер серверов может функционировать на одном или нескольких компьютерах (рабочих серверах);

• на каждом рабочем сервере может функционировать один или несколько рабочих процессов, обслуживающих клиентские соединения в рамках данного кластера;

• подключение новых клиентов к рабочим процессам кластера выполняется на основе анализа долгосрочной статистики загруженности рабочих процессов;

• взаимодействие процессов кластера с клиентскими приложениями, между собой и с сервером баз данных осуществляется по протоколу TCP/IP;

• процессы кластера сервера могут быть запущены как приложение, или как сервис.

Общая схема клиент-серверного варианта работы

В клиент-серверном варианте работы клиентское приложение взаимодействует с кластером серверов, который, в свою очередь, осуществляет взаимодействие с сервером баз данных.

Один из компьютеров, входящих в состав кластера серверов, является центральным сервером кластера. Центральный сервер, помимо обслуживания клиентских соединений, управляет работой всего кластера и хранит реестр кластера.

Для клиентского соединения кластер адресуется по имени центрального сервера и номеру IP порта. Если используется стандартный IP порт, то достаточно указания одного имени центрального сервера.

При установке соединения клиентское приложение обращается к центральному серверу кластера. Центральный сервер, на основе анализа статистики загруженности рабочих процессов, направляет клиентское приложение к конкретному рабочему процессу, который будет его обслуживать. Этот процесс может находиться как на центральном сервере, так и на любом рабочем сервере кластера.

Рабочий процесс выполняет аутентификацию пользователя и обслуживает соединение до окончания сеанса работы клиента с данной информационной базой.

Зачем кластеризовать ваши серверы?

Существует три основных причины кластеризации серверов. Это доступность, масштабируемость и надежность. Ключ к защищенной ИТ-инфраструктуре лежит в избыточности. Создание кластера серверов в одной сети обеспечивает максимальную избыточность и гарантирует, что одна ошибка не приведет к отключению всей сети.