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負載均衡系列之(一)負載均衡介紹

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負載均衡即是將負載分攤到不同的服務單元,既保證服務的可用性,又保證響應足夠快,給用戶很好的體驗.

集群的分類

負載均衡集群(Load Balancing clusters),簡稱LBC或LB
高可用性集群(High-Availability clusters),簡稱HAC
高性能計算集群(High-performance clusters),簡稱HPC
網絡計算(Grid computing)

負載均衡集群

1、負載均衡集群為企業提供了更為實用、性價比更高的系統架構解決方案,可以把很多客戶集中的訪問請求負載均衡壓力盡可能平均地分攤在計算機集群中處理
2、考慮每個節點的承受能力,防止雪崩
3、作用

  分擔用戶訪問請求及數據流量(負載均衡)
  保持業務連續性,即7*24小時服務(高可用性)
  應用於web業務及數據庫從庫等服務器的業務
4、負載均衡集群典型的開源軟件包括LVS,Nginx,haproxy等

高可用性集群

在集群中任意一個節點失效的情況下,該節點上的所有任務會自動轉移到其他正常的節點上,並且不影響整個集群的運行
作用
當一臺機器宕機時,另外一臺機器接管宕機的機器的IP資源和服務資源,提供服務
常用於不易實現負載均衡的應用,比如負載均衡器,主數據庫,主存儲對之間
高可用性集群常用的開源軟件包括keepalived,heartbeat等

高性能計算集群

通常,高性能計算集群設計為集群開發的並行應用程序,以解決復雜的科學問題(天氣預報、石油勘探,核反應模擬等)。

高性能計算集群對外就好像一個超級計算機,這種超級計算機內部由數十至上萬個獨立服務器組成,並且在公共消息傳遞層上進行通信以運行並行應用程序

網絡計算

網格計算功能(我沒打錯字。網上就是這麽寫的,我這是收集過來的。。。)
1、網格的互聯網絡比Internet具有更大的帶寬。歐美的網格計劃都會使用更高速度的主幹網;
2、網格上將有更多高性能計算機作為節點,因此網格的計算速度、數據處理速度可以大幅度提高。
3、網格的體系結構將比Internet更能有效地利用這些資源。
4、網格將促進更多、更大的網絡區域的出現。這些相互聯結的區域最終成為一個龐大的網格區域,把我們地球上所有計算機聯為一體。
網格計算的應用
(1)網格計算在科研領域的應用

在科學研究領域,網格技術可以輔助科學家完成重大領域的科學研究。網格計算技術除具備超級計算能力以外,還將不同地域的資源整合在一起,使科學工作者能夠緊密合作,充分利用共享的資源(如大型的昂貴的儀器設備等)。網格計算技術在美國,首先是在生命科學領域,正在成為現實。在物理學研究方面,德國Max Planck引力物理研究所與德國和美國多個機構合作,利用網格的超級計算能力,共同完成了模擬黑洞的項目。
(2)網格計算在企業及居民日常生活中的應用
網格計算的商業應用前景廣闊.網格計算環境能夠提高或拓展企業內所有計算資源的效率和利用率,通過對這些資源進行共享、有效優化和整體管理,使各企業解決以前難以處理的問題,最有效地使用他們的系統,滿足客戶要求並降低他們計算機資源的擁有和管理總成本.網格計算支持所有行業的電子商務應用。例如,飛機和汽車等復雜產品的生產要求對產品設計、產品組裝和產品生命周期管理進行計算密集型模擬.中國國家計算網格簡稱織女星網格(VegaGrid),該項目前取得的一些研究成果已經開始應用到如稅務這樣的重要行業。
集群計算與網格計算的區別
1、網格與傳統集群的主要差別是網格是連接一組相關並不信任的計算機,它的運作更像一個計算公共設施而不是一個獨立的計算機。網格通常比集群支持更多不同類型的計算機集合。
2、網格本質上就是動態的,集群包含的處理器和資源的數量通常都是靜態的。在網格上,資源則可以動態出現,資源可以根據需要添加到網格中或從網格中刪除。
3、網格天生就是在本地網、城域網或廣域網上進行分布的。網格可以分布在任何地方。而集群物理上都包含在一個位置的相同地方,通常只是局域網互連。集群互連技 術可以產生非常低的網絡延時,如果集群距離很遠,這可能會導致產生很多問題。物理臨近和網絡延時限制了集群地域分布的能力,而網格由於動態特性,可以提供 很好的高可擴展性。
4、集群僅僅通過增加服務器滿足增長的需求。然而,集群的服務器數量、以及由此導致的集群性能是有限的:互連網絡容量。也就是說如果一味地想通過擴大規模來提高集群計算機的性能,它的性價比會相應下降,這意味著我們不可能無限制地擴大集群的規模。 而網格虛擬出空前的超級計算機,不受規模的限制,成為下一代Internet的發展方向。
5、集群和網格計算是相互補充的。很多網格都在自己管理的資源中采用了集群。實際上,網格用戶可能並不清楚他的工作負載是在一個遠程的集群上執行的。盡管網格與集群之間存在很多區別,但是這些區別使它們構成了一個非常重要的關系,因為集群在網格中總有一席之地—— 特定的問題通常都需要一些緊耦合的處理器來解決。然而,隨著網絡功能和帶寬的發展,以前采用集群計算很難解決的問題現在可以使用網格計算技術解決了。理解網格固有的可擴展性和集群提供的緊耦合互連機制所帶來的性能優勢之間的平衡是非常重要的。

搭建負載均衡服務的需求
1. 把單臺計算機無法承受的大規模並發訪問或數據流量分擔到多臺節點設備上,分別進行處理,減少用戶等待響應的時間,提升用戶體驗
2. 單個重負載的運算分擔到多臺節點上做並行處理,每個節點設備處理結束後,將結果匯總,返回給用戶,系統處理能力得到大幅度提高
3. 7*24小時的服務保證,任意一個或多個有限後面節點設備宕機,不能影響業務

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