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服务器集群在学校中的应用

2015-12-14 13:50 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:服务器集群技术自推出以来得到大力的应用,但还没有达到广泛的程度。网络最大的优势在于资源的共享,集群的概念就是把针对于个体的资源做整合,使信息资源达几何增长的方式。在不久的未来我们将会看到 商务联盟,物流联盟,技术联盟构建在服务器集群技术基础之上。下面主要简述在校园中的应用。

关键词:学校;集群技术;应用;负载均衡
  一、绪论
  Internet的飞速发展给网络带宽和服务器带来巨大的挑战。从网络技术的发展来看,网络带宽的增长远高于处理器速度和内存访问速度的增长,越来越多的瓶颈出现在服务器端。单台服务器系统越来越无法满足处理较大流量数据能力的需要,如何建立可伸缩的网络服务来满足不断增长的负载需求已成为迫在眉睫的问题。
  二、集群技术特点
  集群技术的主要特点可概括为:
  1、高可用性:通过服务器群集,资源(例如:磁盘驱动器和Internet协议(IP)地址)的所有权会自动从故障服务器转移到可用的服务器。当群集中的某个系统或应用程序发生故障时,群集软件会在可用的服务器上重新启动故障应用程序,或者将工作从故障节点分散到剩下的节点上。由此,用户只在瞬间感觉到服务的暂停。
  2、故障恢复:当故障服务器重新回到其预定的首选所有者的联机状态时,群集服务将自动在群集中重新分配工作负荷。该特性可配置,但默认禁用。
  3、可管理性:您可以使用“群集管理器”工具(CluAdmin.exe),将群集作为一个单一的系统进行管理,并对犹如运行于一个单一服务器的应用程序实施管理。您可以将应用程序转移到群集中的其它服务器。“群集管理器”可用于手动平衡服务器的工作负荷,并针对计划维护释放服务器。您还可以监控群集的状态、所有节点以及来自网络任何地方的资源。
  4、可伸缩性:群集服务可扩展以满足需求的增长。当群集监督应用程序的总体负荷超出了群集的能力范围时,可以添加附加的节点
  三、集群技术在校园中的应用
  随着数字化校园建设的推进,伴随而来的是数字化校园的各种应用服务和数据量的急剧增长,各个级别的用户诸如教学、科研、管理、生活服务等机构和师生员工,对信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用有了更深的认识。数据集中和各项业务整合的同时,核心业务对系统安全性能要求在不断提高,应用系统尤其是关键领域的关键性应用对可靠性要求也在不断增加,如何搭建并且应用真正高可靠性的服务器环境,已成为目前数字化校园建设中的迫切需求。
  服务器集群带来的高可用性不仅适用于提供静态数据的服务,而且适用于提供动态数据的服务,如公共数据库服务、学生管理信息系统等,且这些数据必须得到极为稳妥的保管,需要服务器提供足够强大的和可靠的磁盘冗余功能。通过采用三块刀片式服务器运行Oracle核心数据库服务,即属高可用性集群服务,目的是在系统出现某些故障的情况下,仍能继续对外提供服务,以最大限度地减少服务的中断时间。再如,通过服务器集群,资源(如Internet协议(IP)地址)的所有权会自动从故障服务器转移到与之并行工作的服务器。即当群集中的某个系统或应用程序发生故障时,通过约定的负载转移机制,群集软件会在可用的服务器上重新启动故障应用程序,或者将工作从故障节点分散到剩下的节点上,而这个过程对用户而言是完全透明的。这样,即使集群中的一个服务器意外停机,使集群的配备性能降低,但它依旧可以正常运作。
  在进行硬件规划时,可以考虑根据应用类型的不同而划分出若干个集群,前端服务器集群包含多个Web服务器,中间服务器集群由数据库服务器、流媒体服务器、语音服务器和数据备份服务器等组成。因为服务器集群是作为单一系统进行管理的一组独立的服务器,可以将群集作为一个单一的系统进行管理。管理员能够对所有集群资源的状态一目了然,方便将工作负载分配给集群之中的服务器,有利于对服务器进行“滚动升级”,极大减少了管理员介入管理的深度。同时由于每块“刀片”都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,亦可针对计划释放集群中特定服务器进行维护,或在集群中插入新的“刀片”,提高整体性能,并且将维护时间减少到最小,确保了系统具有良好的可管理性及可维护性。
  在服务器集群模式下,可以利用内置的转换器将以太网数据和管理网络,以及将新型的智能KVM(Keyboard,Video,Mouse)连接集在一起,从而实现服务器集群可以通过KVM转换板共享一套光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,以访问多台服务器,从而便于进行升级、维护和访问服务器上的文件,在很大程度简化了设备的连接和管理。显然,集群的服务器数越多,这一优势更明显。
  除扩展性能之外,服务器集群技术亦是实现负载均衡的基础。负载平衡意味着将相关应用和资源从繁忙节点转移到不繁忙节点,从而能从容应对大量的并发式访问请求,以减少用户等待响应的时间。或者,单个重负载的运算可分担到多台节点设备上做并行处理,使系统处理能力得到大幅度提高。
  以Web应用为例,Web应用服务器集群系统,是由一群同时运行同一个Web应用的服务器组成的集群系统,即通过服务器集群技术将若干服务器划分为一个应用群组,以建立高可用性Web服务器集群,形成负载均衡集群。在这样的集群配置中,多台服务器可以执行同样的应用和数据库操作。在案例中,通过Linux Virtual Server应用层集群的部署,可提供和节点个数成正比的负载能力。
  四、结束语
  在今天,虽然服务器集群技术的还不是很多,但我相信通过利用服务器的集群技术,周密计划和网络维护,系统破坏的机率是非常小的优点,服务器集群必定会占领市场,创出一片信息时代的新气象。所以,服务器的发展会逐步的向服务器集群方向靠拢。服务器集群的未来充满的希望!
  参考文献
  [1] 康小军,邵虹,刘吉涛.《负载均衡技术解决网络教学瓶颈》.?中国教育网络,2007-12
  [2] 王虎.《服务器集群技术及其在视频网络中的应用》. 河南省广播电视优秀科技论文,2004

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