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解析NLB/CLB/MSCS三類Cluster群集

日期:2017/2/8 10:20:57      編輯:關於服務器

    Microsoft服務器提供了三種支持群集的技術:網絡負載平衡(NLB)、組件負載平衡(CLB)和Microsoft群集服務(MSCS)。

    網絡負載平衡(NLB,NetworkLoadBalancing)

    網絡負載平衡充當前端群集,用於在服務器群集中分配傳入的IP流量,是為電子商務Web站點實現增量可伸縮性和顯著可用性的理想選擇。可將最多32個Windows.NETEnterpriseServer連結在一起共享一個虛擬IP地址。NLB通過在群集內的多個服務器之間分配客戶端請求增強了可伸縮性。隨著流量的增加,可以向群集中添加更多的服務器,任何一個群集最多可容納32個服務器。NLB在為用戶提供連續服務的同時還提供了高可用性,即自動檢測服務器故障,並在10秒鐘內在其余服務器中重新分配客戶端流量。

    NLB提供以TCP/IP為基礎的服務與應用程序的網絡流量負載均衡,用於提升操作系統的可用性和延展性。常見的應用有terminalservice、webservice與webapplication等。NLB是通過一個虛擬的IP提供對外服務。當收到請求時,NLB會隨機決定由哪一台服務器來處理這個請求。

    組件負載平衡(CLB,ComponentLoActiveDirectoryBalancing)

    組件負載平衡可以在多個運行站點業務邏輯的服務器之間分配負載。它在最多包含八個等同服務器的服務器集中提供COM+組件的動態平衡。在CLB中,COM+組件位於單獨的COM+群集中的服務器上。激活COM+組件的調用是平衡到COM+群集中的不同服務器的負載。CLB通過作用於多層群集網絡的中間層與NLB和群集服務配合工作。CLB是作為ApplicationCenter2000的功能提供的,可與Microsoft群集服務在同一組計算機上運行。

    CLB主要提供使用COM+組件的中介層應用程序的動態負載均衡,用於提升系統的可用性和延展性。CLB會依據目前的工作負載來決定由誰來處理服務請求。

    群集服務(MSCS,MicrosoftClusterService)

    群集服務充當後端群集,可為數據庫、消息以及文件和打印服務等應用程序提供高可用性。當任一節點(群集中的服務器)發生故障或脫機工作時,MSCS將嘗試最大程度地減少故障對系統的影響。

    群集服務的價值

    在線商務應用程序處於公司運作的中心地位,它包括數據庫、消息服務器、企業資源計劃(ERP)應用及核心文件/打印服務等功能。Windows2000操作系統的群集服務通過將物理服務器作為一個單點故障加以刪除的方法確保上述關鍵應用程序在需要的情況下處於在線狀態。

    當任一節點出現硬件或軟件故障時,當前運行在該節點上的應用會由群集服務功能移往其它無故障的節點並被重新啟動。由於群集服務使用諸如SCSI和光纖等具有公共總線結構的共享磁盤配置,因此,在故障應急期間將不會有數據被丟失。

    MSCS主要提供後端服務與應用程序的容錯移轉(failover),用來提升系統的可用性。常見的應用有SQLServer與ExchangeServer等。

    MSCS是由client來決定由誰來處理服務請求,所有服務器共享一個sharestorage來儲存session狀態。當主動服務器掛了,則繼續由被動服務器接手。被動服務器會從sharestorage取出session狀態,繼續未完成的工作,以達到容錯移轉的目的。

    Cluster這個集群還要看是哪家的產品,個人認為絕大部分的cluster目的都是N個node分攤去做一個或某幾個共同的任務。按照功能和結構可劃分成HA(High-availability高可用集群)LB(Loadbalancing負載均衡集群)

    雙機熱備份方案中,根據兩台服務器的工作方式可以有三種不同的工作模式,即:雙機熱備模式、雙機互備模式和雙機雙工模式。

    雙機熱備模式:即目前通常所說的active/standby方式,active服務器處於工作狀態;而standby服務器處於監控准備狀態,服務器數據包括數據庫數據同時往兩台或多台服務器寫入(通常各服務器采用RAID磁盤陣列卡),保證數據的即時同步。當active服務器出現故障的時候,通過軟件診測或手工方式將standby機器激活,保證應用在短時間內完全恢復正常使用。典型應用在證券資金服務器或行情服務器。這是目前采用較多的一種模式,但由於另外一台服務器長期處於後備的狀態,從計算資源方面考量,就存在一定的浪費。

    雙機互備模式:是兩個相對獨立的應用在兩台機器同時運行,但彼此均設為備機,當某一台服務器出現故障時,另一台服務器可以在短時間內將故障服務器的應用接管過來,從而保證了應用的持續性,但對服務器的性能要求比較高。配置相對要好。

    雙機雙工模式:是目前cluster(群集:群集包括兩種,一種是網絡負載平衡,別一種是服務器群集。這裡的雙機雙工模式是屬於網絡負載平衡群集。)的一種形式,兩台服務器均為活動,同時運行相同的應用,保證整體的性能,也實現了負載均衡和互為備份,需要利用磁盤櫃存儲技術(最好采用San方式)。WEB服務器或FTP服務器等用此種方式比較多。

    雙機熱備特指基於高可用系統中的兩台服務器的熱備(或高可用),因兩機高可用在國內使用較多,故得名雙機熱備,

    雙機高可用按工作中的切換方式分為:主-備方式(Active-Standby方式)和雙主機方式(Active-Active方式),主-備方式即指的是一台服務器處於某種業務的激活狀態(即Active狀態),另一台服務器處於該業務的備用狀態(即Standby狀態)。而雙主機方式即指兩種不同業務分別在兩台服務器上互為主備狀態(即Active-Standby和Standby-Active狀態)。

    負載均衡,英文名稱為LoadBalance,其意思就是將負載(工作任務)進行平衡、分攤到多個操作單元上進行執行,例如Web服務器、FTP服務器、企業關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等,從而共同完成工作任務。

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