手记-集群概述

在生产环境中，高可用集群与负载均衡集群是分不开的，(因为负载均衡的设备是需要高可用的，这个设备需要有主、从2台等。如果主设备出现了故障，第二台可以直接接替主的工作，继续将用户的请求，分发到后排的网站节点服务器。)

  所以有时候，高可用也是负载均衡集群，负载均衡集群也是高可用集群。

   集群是一组服务器，用来提供比单一服务器更稳定、更高效、也更具扩展性的一种服务平台。这种服务器平台就叫做集群。

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扩展方案：

     1、向上扩展。对硬件的扩展，如：I5换I7的处理器等。

CPU多性能不一定就好，需要做出 仲裁机制。合理分配CPU使用。

     性价比问题：

     数据迁移问题。（更换硬盘需要停止服务也就是数据读取）

     2、向外扩展（水平扩展）：横向，添加对应的新的PC一起分担，

均衡分配用户请求：

方案1、利用DNS：一个主机名对应多个IP地址。

弊端：如果有一个PC出现了故障，DNS仍然会把请求发送到对应的主机上。也就是DNS不知道下面的主机是否正常工作。即使有一台出现了故障，DNS仍然会将用户的请求，根据解析记录分配到对应的IP

方案2、大多企业使用。前端设备：按照规则设置，将用户请求，依次分配到后面的WEB服务器，除了依次的方案，还有其他的一些方案。还可以进行后端设备健康检查

问题：用户如果更新WEB网页，就会保存后端的数据库中。无法正确存储图片等。

这时候需要一台共享存储NFS，存放用户提交的图片，视频等信息。

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集群的定义：

   Cluster，集群、群集

   集群是一组协同工作的服务集合。对于外界用户来说，集群就是一个独立的服务实体。但实际上，在集群的内部，有俩个或俩个以上的服务实体在协调，配合完成一系列的工作。

1、LVS---通过软件实现负载均衡

  是一种软件的实现方式。

2、RAC---通过软件实现负载均衡

  是oracle剔出的一套，负载均衡的解决方案。

软件实现负载均衡优点：

  1、成本低。

  2、自由度搞，可以随意更改配置。可以根据公司需要来定制网络环境。

3、F5-BIG-IP-GTM---硬件实现负载均衡--成本很高。

  最大的特点：可以将需要用到的功能做成芯片，性能，稳定性都比软件好很多。有响应的厂商。价格很高。

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集群的类型：

负载均衡（Load  Balancer cluster）群集（LBC）

     通过单位时间内，执行的任务数多，来提升效率

高可用运算集群比较：

   如果A包含10个子任务，每个子任务需要1小时：

   1台计算机，完成需要10小时10个子任务。

   10台计算机，完成任务需要10小时，每台计算机处理了10个子任务，总共100个子任务。

   高可用（High  Available）群集

高性能运算（High Performance Computer）群集

高性能云计算集群功能：

   高性能计算集群就是将一个大的运算任务拆分，每一个节点计算其中一部分运算内容，最后再讲每台计算机的处理结果汇总，得到想要的答案。这就是高性能运算集群。

     缩短单个任务的执行时间短，执行的任务数少，来提高效率

负载均衡集群比较：

  如果A包含10个子任务，每个子任务需要1小时：

  一台计算机，完成任务需要10小时10个子任务。

  10台计算机，完成任务需要1小时，每台计算机处理了1个子任务，总共完成了10个子任务。

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集群满足的条件：

  1、必须有相应的共享存储。也就是不管用户访问到哪个PC都能看到相同的数据。

  2、拥有灵活添加或删除某个服务器，这样的一个功能。

  3、当一个节点发生故障，能及时发现并得到修复。如果一台主机损坏，在集群的环境中，应该有相应的机制，能够及时检测到损坏的主机，从而跳过这台主机，将用户的请求转发到其他主机。

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1、负载均衡集群：

  1、分担系统的负载：减少一台的压力，有多台一起分担

     可以在，原有的集群上，再搭建出对应的集群进行分担原有集群的压力。

  2、监控节点的运行情况。

     监看状态检查。需要有响应的设备来检查后端提供服务的主机，是否正常。必须要有这样的机制。

重要的是：需要哪些软件来实现：负载均衡集群。

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2、高可用集群：用来保证持续提供服务的集群

高可用工具：

     1、Heartbeat HA:Linux中高可用工程中的组成部分，提供了：心跳检测，性能接管等。并且支持冗余电路。用的还是比较多的。

     2、RHCS：Rad Head ...：红帽集群套件，主要提供高可用，高可靠性，负载均衡。能廉价的实现高性价比的集群解决方案。红帽自己的解决方案。

     3、ROSE：美国的公司提供的防止业务主机因为一些不可避免的 qinyi 或则计划性的down机，而出现的一些问题，这是一个商业软件，功能强大，价钱高。

     4、keepalived：做高可用用到的非常多的软件，与LVS集合起来非常好：能够检测所有主机的状态，并且实现高可用的功能，以及支持健康状态检查。当一个主机出现了问题，能通过keepalived及时发现，并且将这个故障节点从集群中剔出。

 标准：99%。2个9.；99.9% 3个9  

、

主要功能：

  1、为应用程序提供持久访问

  2、出现故障自动切换

需要有2台数据一样的服务器。

心跳检测。如果检测到1台故障，抢夺IP，服务，数据等。

实现心跳检测：都需要通过心跳线

  1、使用RS232串口线，实现异步传输的标准接口。

  2、通过现有网卡

     必须保证每台主机有多与1块的网卡， eth1，连接eth1，在eth1之间牵一根网线，每隔一段时间发送数据包，检测是否存活，本身的网卡提供用户访问。

脑列：如果心跳线断了（或许是一些其他原因导致）；此时2台主机是正常工作的，但是因为心跳线断了，则2台主机就会人为对方主机down机了。这个时候2台主机就会去抢一些共享的数据，资源等。从而导致一些问题。

带来的影响：

  1、数据不完整，甚至是在南极的。（都需要有共享数据，提供给用户的服务器都是挂载的共享数据）

     如果脑列：2台主机都会读取或写入共享服务中的数据。从而导致数据混乱

  2、对服务造成影响，导致服务不可达到。

     正常情况下：备用主机会将down掉主机的IP拿过来使用

     这俩台主机的业务网卡是联通着的。

解决脑列方案：

  方案一：

     预防为主，添加冗余心跳线（冗余一根心跳线，也就是2条心跳线）

     比较被动，不能真正解决需求。

  方案二：

     强制隔离。爆头(Stonish:Shoot the other node in the head)（需要电源交换机，当备用主机通过心跳线检测不到工作主机，备用主机就会向电源交换及发送一个指令，从而将在工作中的主机电源断开，从而保证工作的主机完全停止工作）

  方案三：用工具实现。（ipfail：可以为2台主机设置参考IP:192.168.1.254(这种IP一般是网关)）工具中设置好参考IP。会主动ping这个参考IP。如果ping自己的网关ping不同，则表示自己处理问题，就会停止自身的服务，以及释放资源等。自己将自己掐掉。

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3、高性能运算集群

用来提供，单个计算机所不能提供的强大的分析能力，进行一些告诉运算，和存储的解决方案，

广泛应用在：军工，气象，生物等领域。

  大数据处理软件：

     1、hadoop

     2、spark

     3、storm

分布式文件系统，实现高性能运算必须要有。

     hadoop：提供的是：HDFS

处理数据的机制，功能：如何将1PE的数据拆分成100G的数据，怎么来拆分。

     hadoop:处理数据的机制，也就是将数据打碎的机制：Mapreduce

Hadoop:中，Mapreduce告诉客户端如何将速度打碎，然后分配不同的节点主机上，再一个有HDFS的支持，能够将打碎后的数据练习起来。

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