伺服器叢集及其分類、優缺點描述
一、什麼是叢集?
叢集(Cluster)是由兩臺或多臺節點機(伺服器)構成的一種鬆散耦合的計算節點集合，為使用者提供網路服務或應用程式(包括資料庫、Web服務和檔案服務等)的單一客戶檢視，同時提供接近容錯機的故障恢復能力。集群系統一般通過兩臺或多臺節點伺服器系統通過相應的硬體及軟體互連，每個群集節點都是執行其自己程序的獨立伺服器。這些程序可以彼此通訊，對網路客戶機來說就像是形成了一個單一系統，協同起來向用戶提供應用程式、系統資源和資料。除了作為單一系統提供服務，集群系統還具有恢復伺服器級故障的能力。集群系統還可通過在叢集中繼續增加伺服器的方式，從內部增加伺服器的處理能力，並通過系統級的冗餘提供固有的可靠性和可用性。
二、叢集的分類：
1、高效能運算科學叢集：
以解決複雜的科學計算問題為目的的IA集群系統。是平行計算的基礎，它可以不使用專門的由十至上萬個獨立處理器組成的並行超級計算機，而是採用通過高速連線來連結的一組1/2/4 CPU的IA伺服器，並且在公共訊息傳遞層上進行通訊以執行並行應用程式。這樣的計算叢集，其處理能力與真正超級並行機相等，並且具有優良的價效比。
2、負載均衡叢集：
負載均衡叢集為企業需求提供更實用的系統。該系統使各節點的負載流量可以在伺服器叢集中儘可能平均合理地分攤處理。該負載需要均衡計算的應用程式處理埠負載或網路流量負載。這樣的系統非常適合於運行同一組應用程式的大量使用者。每個節點都可以處理一部分負載，並且可以在節點之間動態分配負載，以實現平衡。對於網路流量也如此。通常，網路伺服器應用程式接受了大量入網流量，無法迅速處理，這就需要將流量傳送給在其它節點。負載均衡演算法還可以根據每個節點不同的可用資源或網路的特殊環境來進行優化。
3、高可用性叢集：
為保證叢集整體服務的高可用，考慮計算硬體和軟體的容錯性。如果高可用性群集中的某個節點發生了故障，那麼將由另外的節點代替它。整個系統環境對於使用者是一致的。實際應用的集群系統中，這三種基本型別經常會發生混合與交雜。
三、優缺點描述
我們知道，叢集伺服器相對單臺伺服器或者熱備份伺服器系統來說，都具有非常明顯的優勢。同時，它與其他伺服器擴充套件技術相比，也具有較強優勢。如與廣泛採用的SMP技術相比，叢集技術更易於實現，開發週期短，而且造價低，可擴充套件性遠遠超過了SMP，在一個叢集中可以很輕鬆地支援256個以上的CPU。
綜合起來看，使用叢集技術的好處主要有以下幾個方面：
1、強擴充套件能力：其他擴充套件技術，通常僅能支幾十個CPU的擴充套件，擴充套件能力有限，而採用叢集技術的集群系統則可以擴充套件到包括成百上千個CPU的多臺服務穗，擴充套件能力具有明顯優勢。叢集服務還可不斷進行調整，以滿足不斷增長的應用需求。當叢集的整體負荷超過叢集的實際能力時，還可以新增額外的節點。
2、實現方式容易：伺服器叢集技術相對其他擴充套件技術來說更加容易實現，主要是通過軟體進行的。在硬體上可以把多臺效能較低、價格便宜的伺服器，通過叢集服務集中連線在一起即可實現整個伺服器系統成倍，甚至幾十幾百倍地增長。無論是從軟硬體構成成本上來看，還是從技術實現成本上來看，都較其他擴充套件方式更低。
3、高可用性：使用叢集服務擁有整個集群系統資源的所有權，如磁碟驅動器和IP地址將自動地從有故障的伺服器上轉移到可用的伺服器上。當叢集中的系統或應用程式出現故障時，叢集軟體將在可用的伺服器上重啟失效的應用程式，或將失效節點上的工作分配到剩餘的節點上。在切換過程中，使用者只是覺得服務暫時停頓了一下。
4、易管理性：可使用叢集管理器來管理集群系統的所有伺服器資源和應用程式，就像它們都執行在同一個伺服器上一樣。可以通過拖放叢集物件，在叢集裡的不同伺服器間移動應用程式，也可以通過同樣的方式移動資料，還可以通過這種方式來手工地平衡伺服器負荷、解除安裝伺服器，從而方便地進行維護。同時，還可以從網路的任意地方的節點和資源處，監視叢集的狀態。當失效的伺服器連回來時，將自動返回工作狀態，叢集技術將自動在叢集中平衡負荷，而不需要人工干預。
集群系統的不足之處在於：
我們知道叢集中的應用只在一臺伺服器上執行，如果這個應用出現故障，其它的某臺伺服器會重新啟動這個應用，接管位於共享磁碟櫃上的資料區，進而使應用重新正常運轉。不過，整個應用的接管過程大體需要三個步驟：偵測並確認故障、後備伺服器重新啟動該應用、接管共享的資料區，因此在切換的過程中需要花費一定的時間，原則上根據應用的大小不同切換的時間也會不同，越大的應用切換的時間越長。