13、计算机集群设计原理与高可用性实现

计算机集群设计原理与高可用性实现

在计算机集群的设计和应用中，有许多关键的概念和技术，它们对于提升集群的性能、可用性和易用性起着至关重要的作用。本文将深入探讨单系统映像（SSI）的各个特性以及如何通过冗余实现高可用性。

1. 单系统映像（SSI）的关键特性

单系统映像（SSI）是一个丰富的概念，它包含多个重要特性，以下是对这些特性的详细介绍：

1.1 单一入口点

单一入口点允许用户将集群视为一个虚拟主机进行登录，例如通过 Telnet、rlogin 或 HTTP 等方式。尽管集群可能由多个物理主机节点组成，但系统会透明地将用户的登录和连接请求分配到不同的物理主机上，以实现负载均衡。

要建立单一入口点，需要解决一些问题：
- 主目录位置 ：用户主目录应放置在何处。
- 身份验证 ：如何验证用户登录。
- 多连接处理 ：同一用户对同一账户打开多个会话时的处理方式。
- 主机故障处理 ：如何应对一个或多个主机的故障。

下面通过一个示例来说明如何实现单一入口点：
假设有一个包含四个节点的集群用于接收用户登录请求。当用户使用集群系统的符号名（如 telnet cluster.cs.hku.hk ）登录时，DNS 会将符号名转换为负载最轻节点的 IP 地址（如 159.226.41.150），用户使用该 IP 地址进行登录。DNS 会定期从主机节点接收负载信息，以做出负载均衡的转换决策。在理想情况下，