编者按
近年来，伴随着客户对系统安全性能要求的不断提高，以及客户应用系统尤其是关键领域的关键性应用对可靠性要求的不断增加，如何建立并且应用真正高可靠性的系统方案，已成为目前广大用户的一个迫切需求。关键应用系统首先要求计算机的性能不断扩展，然后是对系统的可靠性要求不断提高。早期能够满足人们上述需求的系统主要是超级计算机和大型机，但是随着Web应用、DSS、OLTP应用的发展和普及，人们很快又希望系统具有良好的可扩展性和高的性能价格比。使用超级计算机对大多数用户而言实在是一件可望而不可即的事情。在这种情况下，集群（Cluster）技术渐渐引起了人们的注意。目前集群作为一项成熟技术，已得到了广泛的应用。本期产品专题有关集群技术与产品的几篇文章或许会对用户的应用建设有所帮助。
在很多时候，人们容易将双机热备份技术与集群技术混为一谈，其实它们具有本质上的区别：即能否实现并行处理和节点机失效后的任务平滑接管。双机或多机热备份技术的原理是一台服务器做主机，其他服务器做备份机，主机失效时，备份机接管。这种工作模式存在三个主要问题：主机发生故障时，备份机不能实现平滑接管，即应用系统会中断；备份机平时不做任何工作，造成资源浪费；不具备负载均衡、并行处理的能力。
而集群技术是使用特定的连接方式，将比超级计算机便宜许多的硬件设备结合起来，提供与超级计算机性能相当的任务处理能力。目前最为流行的方式是用高速网络传输设备将几台服务器相连，实现并行处理，屏蔽单点失效。而目前对集群技术需求最迫切，发展也最快的领域主要有Web应用、科学计算、数据库应用。
集群技术的优势
集群技术发展离不开SMP。对称多处理（SMP）是相对非对称多处理而言的，在非对称多处理器系统中，任务和资源由不同的微处理器进行管理。例如，一个处理器处理I/O，而另一个处理器处理操作系统提交的任务，非对称多处理器系统不能进行负载平衡。
而在对称多处理器系统中，系统资源被系统中的所有处理器共享，工作负载被均匀地分配到所有的可用处理器上。在目前的大多数SMP系统中，中央处理器是通过共享总线来存取数据的。例如Intel的致强和Pentium Pro处理器都基于 Intel的P6总线仲裁算法，用2Bit标示顺序号来识别各个处理器。因此，除非装上用于总线仲裁的独立逻辑单元，否则，一条处理器总线上只能连接4颗处理器。SMP的扩展是比较有限的，为了能够使SMP技术支持更多的中央处理器，需要投入大量的资金和时间对处理器、处理器的总线和主板进行设计，以目前国内企业的技术和经济实力，开发大型对称多处理器系统是比较困难的。
与SMP相比，集群技术更易于实现，它开发周期短，而且造价低。虽然节点之间数据传输的速度比SMP总线低，但是它的可扩展性远远超过了 SMP，在一个集群中可以很轻松地支持256个CPU。同时，由于各节点之间使用了松散耦合的方式连接，可以在系统正在运行的情况下方便地更换或添加节点，因此它的可靠性与可扩展性也优于目前的SMP技术。进入20世纪90年代后，IT界逐渐掀起了发展集群技术的热潮。
集群技术在Web领域的应用
随着Internet的迅猛发展，网上活动的日益频繁，各大站点和Web服务器越来越力不从心。高性能Web服务器应该具有这样的能力：处理速度快，I/O吞吐量大，容错性能好，可靠性高，而且还需要有良好的可扩展能力，因为没有人能够预测几年后的服务量会增长多少。这样一来，各个IT厂商分别对能够提供高性能价格比的集群技术倾注了极大热情。
集群技术最大的特点之一是能够实现负载均衡。以Web 服务器为例，在一个集群结构的服务器组中，必然有一台服务器充当管理者（Cluster Manager）的角色，它最先收到用户发来的HTTP、FTP或其他类型的Web请求，然后判断集群中哪台服务器的负载最轻，就把这个请求发送过去。在用户访问率较低时，这种负载均衡表现的不会很明显，而一旦用户的请求量增大后，那么这种优势就会显现出来。
----集群的另一个优点是容错性好，如果集群管理服务器发现集群中有一个节点出现故障，那么它会将连在该节点上的连接重定向到其他节点机上。在重定向的过程中，有时会出现一些连接丢失的现象，因此重定向过程的时间长短以及用户连接丢失的比率是考核该集群系统的一个重要依据。同时，由于采用了一种松散耦合的模式，集群中的各个节点机使用TCP/IP或其他网络协议通过标准的网络设备连接在一起，可以非常方便地添加或更换集群中的单个节点机，因此松散耦合的集群系统有较好的可扩展性。
接下......
[ 本帖最后由 modaoshi 于 2010-3-5 09:54 编辑 ]收起