Was ist ein Clusternetzwerk?
Ein Clusternetzwerk besteht aus zwei oder mehr Computergeräten, die für einen gemeinsamen Computerzweck zusammenarbeiten. Diese Netzwerke nutzen die parallele Verarbeitungsleistung der Computergeräte. Zusätzlich zu der erhöhten Verarbeitungsleistung können gemeinsam genutzte Computerressourcen in einem Clusternetzwerk Skalierbarkeit, Hochverfügbarkeit und Failover-Funktionen bereitstellen, falls ein Computer ein Problem aufweist. Es gibt drei grundlegende Arten von Computerclustern: Lastausgleichscluster, Hochverfügbarkeitscluster und Hochleistungscluster.
Lastausgleichscluster bestehen aus zwei oder mehr Computersystemen, die auch als Knoten bezeichnet werden. Die Arbeitslast des Netzwerks wird auf diese Knoten verteilt, um die Rechenleistung des Netzwerks zu erhöhen. Aus Benutzersicht fungieren die Knoten als ein Computersystem.
Ein Hochverfügbarkeits-Clusternetzwerk besteht aus zwei oder mehr Rechenknoten, die bei Hardware- oder Softwarefehlern Redundanz bieten. Es wird auch als Failover-Cluster bezeichnet. Wenn ein Computersystem ausfällt, werden seine Operationen an den redundanten Knoten übertragen, um kontinuierliche Computerdienste bereitzustellen.
Hochleistungscluster nutzen die parallele Verarbeitungsleistung der mehreren Clusterknoten, um Hochleistungscomputer bereitzustellen. Auf diese Weise können die Knoten gemeinsam an einem Problem arbeiten. Dies ist häufig eine gute Lösung für Unternehmen, deren Netzwerke hohe Anforderungen an die Verarbeitung stellen, deren Budget jedoch begrenzt ist.
Clustering-Architekturen können je nach den verwendeten Netzwerktechnologien und dem Zweck des Computersystems sehr unterschiedlich sein. Es gibt drei primäre Clusterarchitekturen: gespiegelte Festplatte, gemeinsam genutzte Festplatte und gemeinsam genutzte Nichts-Konfigurationen. Eine Clusterarchitektur mit gespiegelten Festplatten repliziert gespeicherte Anwendungsdaten auf einen Sicherungsspeicherort. Der Hauptzweck besteht darin, eine hohe Verfügbarkeit der Computerressourcen sowie eine Notfallwiederherstellung für den Fall eines Computerfehlers zu gewährleisten.
Ein Cluster-Netzwerk mit gemeinsam genutzten Festplatten verwendet zentrale Ein- / Ausgabegeräte (I / O-Geräte), auf die alle Knoten im Cluster zugreifen können. Normalerweise werden sie zur gemeinsamen Nutzung des Festplattenspeichers für Dateien und Datenbanken verwendet. Einige Konfigurationen für gemeinsam genutzte Festplatten verteilen Informationen auf alle Knoten in einem Cluster, während andere Konfigurationen einen zentralen Metadatenserver verwenden.
Eine Clustering-Architektur ohne gemeinsame Nutzung verfügt über unabhängige und autarke Knoten. Jeder Knoten verfügt über einen eigenen Speicher und E / A-Geräte. Es wird kein gleichzeitiger Datenträgerzugriff von mehreren Knoten aus bereitgestellt, da immer nur ein Knoten Zugriff auf den Speicher benötigt. Häufig ist jeder Knoten in dieser Art von Architektur für unterschiedliche Netzwerkaufgaben verantwortlich. Ein Shared-Nothing-Clusternetzwerk kann auf Hunderte von Knoten skaliert werden und ist eine beliebte Option in Webentwicklungsumgebungen.