Что такое кластерная сеть?

Кластерная сеть - это два или более вычислительных устройства, работающих вместе для общей вычислительной цели. Эти сети используют преимущества параллельной вычислительной мощности вычислительных устройств. В дополнение к повышенной вычислительной мощности совместно используемые вычислительные ресурсы в кластерной сети также могут обеспечивать возможности масштабирования, высокой доступности и аварийного переключения в случае возникновения проблем на одном вычислительном устройстве. Существует три основных типа вычислительных кластеров: кластеры с балансировкой нагрузки, кластеры высокой доступности и высокопроизводительные кластеры.

Кластеры балансировки нагрузки состоят из двух или более вычислительных систем, также называемых узлами. Рабочая нагрузка сети распределяется по этим узлам для увеличения производительности сети. С точки зрения пользователя, узлы функционируют как одна компьютерная система.

Кластерная сеть высокой доступности - это два или более вычислительных узла, которые обеспечивают избыточность в случае аппаратного или программного сбоя. Это также упоминается как отказоустойчивый кластер. Когда вычислительная система выходит из строя, ее операции передаются на резервный узел для предоставления непрерывных вычислительных услуг.

Высокопроизводительные кластеры используют мощность параллельной обработки нескольких узлов кластера для обеспечения высокопроизводительных вычислений. Это позволяет узлам работать вместе над проблемой. Часто это хорошее решение для предприятий, чьи сети предъявляют высокие требования к обработке, но имеют ограниченный бюджет.

Архитектура кластеризации может сильно различаться в зависимости от используемых сетевых технологий и назначения вычислительной системы. Существует три основных архитектуры кластеризации: зеркальный диск, общий диск и конфигурации без общего доступа. Кластерная архитектура зеркального диска реплицирует сохраненные данные приложения на сайт резервного хранилища. Его основная цель - обеспечить высокую доступность вычислительных ресурсов, а также аварийное восстановление в случае сбоя какого-либо типа.

Кластерная сеть с общим диском использует центральные устройства ввода-вывода (I / O), которые доступны для всех узлов в кластере. Обычно они используются для совместного использования дискового хранилища для файлов и баз данных. Некоторые конфигурации общего диска распределяют информацию по всем узлам кластера, тогда как другие конфигурации используют центральный сервер метаданных.

Кластерная архитектура без разделения ресурсов имеет независимые и самодостаточные узлы. Каждый узел имеет свою собственную память и устройства ввода-вывода. Он не обеспечивает одновременный доступ к диску с нескольких узлов, потому что только один узел нуждается в доступе к хранилищу одновременно. Часто каждый узел в архитектуре этого типа отвечает за различный набор сетевых задач. Кластерная сеть без общего доступа может масштабироваться до сотен узлов и является популярным вариантом в средах веб-разработки.