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服务器技术:集群、负载均衡、分布式共享之间的区别

IT职业技能 安严seo 2018-09-14 14:02:05 293次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

服务器是网站稳定运行的硬件基础。作为一个网站管理者,服务器的基本运营维护知识是seo站长必会的技巧。服务器基本架构名词:服务器集群技术、服务器负载均衡、分布式共享服务器技术,这几者的关系你理清思路了吗?本文让你快速掌握三者间的牵连。

站长成长必备服务器知识集群一般是指一堆服务器去做同一项工作,一般是集中高速互联实现快速的运算,对外的感觉是一台服务器。负载均衡是一堆服务器用集群的方式做同一项工作,不同的服务器做的事情基本相同,但是对外能发现是不同的服务器在工作。分布式就是一堆服务器互相做各自的工作,之后集中起来的结果就是最终成果,分布式既可以给人一台服务器的感觉,也可以是多台服务器的感觉。其实我觉得没必要死抠这几个概念,不如深入的去了解服务器的处理机制。之后自然而然的带入这种不同的概念来解决最终的任务处理量。

服务器集群技术

集群(Cluster)其实是一个统称,是和单台服务器相对应的。指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机。通俗一点来说,就是让若干台计算机联合起来工作(服务),可以是并行的,也可以是做备份。一堆服务器互联均衡负载的底层技术。

特点:集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度,也可以用多个计算机做备份,从而使得任何一个机器坏了整个系统其他部件还是能正常运行的。

下面分为好几种集群技术,如高性能科学集群、负载均衡集群、高可用性集群等服务器集群技术。

1,负载均衡(Load Balance)集群:

负责均衡服务器根据负载均衡算法(轮询,随机,哈希,权重等)来分发请求到不同的主服务器。 每个主服务器都是等价的,都可以完成相同的功能 。
容错(fall-over):容错是负载均衡服务器里面的一个概念。是指当一台主服务器宕机后,集群能够继续提供服务的策略。比如说当主服务器A宕机后,负载均衡服务器要能发现主服务器A不能继续提供服务了,以前分发到主服务器A的请求要分发到其它主服务器。这种处理就是容错处理。

特点:如果是主服务器A宕机后,即使原本分发到主服务器A的请求可以重新分发到主服务器B,主服务器A上的缓存数据也会丢失,所以说只用负载均衡集群无法提供高可用性。

2,分布式集群:

分布式集群的各个服务器是用来完成不同系统功能的,通过各个服务器一起工作来完成一件事情。

3,高可用集群:

高可用的含义就是当一台服务器宕机后,服务可以继续使用以及数据不会丢失。 如果是负载均衡集群,当负载均衡服务器宕机后,整个服务就不可以使用了。
服务器实现高可用的思想很简单,就是采用主从(master->slave)备份。从服务器为主服务器的备份,当主服务器宕机后,根据一定算法从所有从服务器中再挑选出一台服务器来作为主服务器继续提供服务

服务器负载均衡技术

负载均衡(Load Balance):一堆服务器分摊压力分布式

负载均衡是建立在现有网络结构之上的技术,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

是集群服务器之间具体分工的高层次软概念,负载均衡是指将请求分摊到多个操作单元也就是分开部署的服务器上,nginx是常用的反向代理服务器,可以用来做负载均衡。集群与负载均衡之间有紧密联系,可以结合理解。

网络的负载均衡是一种动态均衡技术,常见的实现方式是通过一些工具实时地分析数据包,掌握网络中的数据流量状况,把任务合理均衡地分配出去。这种技术基于现有网络结构,提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法,加强了网络数据处理能力,提高了网络的灵活性和可用性。日常生活中到处都能看到“负载均衡”,一个超市的收营员高峰期只能服务10位顾客,当做活动时有20位顾客需要服务的话可能就会排长队,这样购物体验将会很差(就像客户抱怨系统/网站访问太慢)。最简单的办法就是再招个营业员,重新开通一个出口。负载均衡的核心就是“分摊压力”。

分布式服务器技术

一堆服务器分开工作

分布式侧重将一个系统拆分成多个业务单元,例如一个门户网站里面可能有登录、视频、图片等,每一个都可以拆分出来独立部署,而且每一个都可以弄成集群,视频服务集群,图片服务集群,主系统可以对这些子系统进行调用,子系统之间可以有调用关系也可以没有,看实际业务情况。

所谓分布式资源共享服务器就是指数据和程序可以不位于一个服务器上,而是分散到多个服务器,以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型服务器形式。分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化,克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷,解决了网络GIS 中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题,是地理信息系统技术的一大进步。
这个三种架构都是常见的服务器架构,集群的主要是IT公司在做,可以保障重要数据安全;负载均衡主要是为了分担访问量,避免临时的网络堵塞,主要用于电子商务类型的网站;分布式服务器主要是解决跨区域,多个单个节点达到高速访问的目前,一般是类似CDN的用途的话,会采用分布式服务器。

服务器集群技术的规模特点

大规模集群,通常具备以下一些特点:

1、高可靠性(HA)

利用集群管理软件,当主服务器故障时,备份服务器能够自动接管主服务器的工作,并及时切换过去,以实现对用户的不间断服务。

2、高性能计算(HP)

即充分利用集群中的每一台计算机的资源,实现复杂运算的并行处理,通常用于科学计算领域,比如基因分析、化学分析等。

3、负载平衡(LB)

即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上,以减轻主服务器的压力,降低对主服务器的硬件和软件要求。

当然,以上的这些特点,在某些适应场合下是需要同时具备的。

服务器集群方式通俗讲解

1、load balance cluster(负载均衡集群)

一共有四兄弟开裁缝铺,生意特别多,一个人做不下来,老是延误工期,于是四个兄弟商量:老大接订单, 三个兄弟来干活。 客户多起来之后,老大根据一定的原则(policy) 根据三兄弟手上的工作量来分派新任务。

2、High availability cluster(高可用集群)

两兄弟开早餐铺,生意不大,但是每天早上7点到9点之间客户很多并且不能中断。为了保证2个小时内这个早餐铺能够保证持续提供服务,两兄弟商量几个方法:

方法一:平时老大做生意,老二这个时间段在家等候,一旦老大无法做生意了,老二就出来顶上,这个叫做 Active/Standby.(双机热备)

方法二:平时老大做生意,老二这个时候就在旁边帮工,一旦老大无法做生意,老二就马上顶上,这个叫做Active/Passive.(双机双工)

方法三:平时老大卖包子,老二也在旁边卖豆浆,老大有问题,老二就又卖包子,又卖豆浆,老二不行了,老大就又卖包子,又卖豆浆.这个叫做Active/Active (dual Active)(双机互备)

(包子= application package, 互相照应叫做heartbeat, 顶替对方工作叫做 failover/takeover. 如果两个兄弟突然都瞎了聋了,不知道现在对方到底是否正在干活,都认为自己要顶对方的工作,这个叫做brain-split, 然后需要第三者,比如他们的老爹来解决问题,这个叫做tier-breaker, 或者让他们两个的媳妇过来拉走其中一个,这个叫做fency。)

3、high computing clustering(高性能计算集群)

10个兄弟一起做手工家具生意,一个客户来找他们的老爹要求做一套非常复杂的仿古家具,一个人做也可以做,不过要做很久很久,为了1个星期就交出这一套家具,10个兄弟决定一起做。

老爹把这套家具的不同部分分开交给儿子们作,然后每个儿子都在做木制家具的加工,最后拼在一起叫货。

老爹是scheduler任务调度器,儿子们是compute node. 他们做的工作叫做作业。

(其实,还有一种,分布式存储相关的集群,应用于超大规模网站,云计算平台等等。涉及点存储方面的,这里就不介绍了)

严格来讲,这些已经超过了一般开发人员的知识范畴了,想真正理解和掌握这些并不太容易,有时候需要真正的实践而不是闭门造车。从运维人员和系统架构师的角度来看,不仅需要具备丰富的操作系统配置和管理的经验,更要具备网络协议、存储等相关的知识(懂算法和底层的就更完美了)。现在的Web应用一般都比较依赖于基础架构,而越来越脱离了”纯软件架构“的本质。集群虽然不是万能的,但有时候确实相当有用。


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关于作者:
2017年入行的一个网站seo优化技术小白。单身也很宅。没有长出倾国倾城的容貌但也迷住万千女人的心;没有拥有富可敌国的财富但也渴望征服世界的经济!

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