Linuxサーバークラスタの基本概念

まず、クラスタの基本的な概念

サーバのセキュリティを大幅に向上させる一般的な方法があります。これがクラスタです。

クラスタクラスタテクノロジは、次のように定義できます。一連の独立したサーバーは、ネットワーク内で単一のシステムとして動作し、単一のシステムモードで管理されます。この単一システムは、顧客のワークステーションに信頼性の高いサービスを提供します。

ほとんどのモードでは、クラスタ内のすべてのコンピュータは共通の名前を持ち、クラスタ内の任意のシステムで実行されているサービスはすべてのネットワーククライアントで使用できます。クラスタは、別々のコンポーネントのエラーと障害の管理を調整し、コンポーネントを透過的にクラスタに追加する必要があります。

クラスタは、共有データストレージを備えた複数（少なくとも2つ）のサーバーで構成されています。いずれかのサーバーがアプリケーションを実行すると、そのアプリケーションデータは共有データスペースに格納されます。各サーバーのオペレーティングシステムとアプリケーションファイルは、それぞれのローカルストレージに保存されます。

クラスタ内の各ノードサーバーは、内部LANを介して互いに通信します。ノードサーバーに障害が発生すると、このサーバーで実行されているアプリケーションが自動的に他のノードサーバーに引き継がれます。アプリケーションサービスに障害が発生すると、そのアプリケーションサービスは再起動されるか、別のサーバーに引き継がれます。上記のいずれかの障害が発生した場合、顧客は新しいアプリケーションサービスに非常に迅速に接続できるようになります。

2番目に、クラスタのハードウェア構成

ミラーサーバーデュアルマシン

クラスタ内のミラーサーバーデュアルシステムは、ハードウェア構成のための最も簡単で安価なソリューションです。通常はミラーリングです。サービスのハードウェア構成には2つのサーバーが必要で、各サーバーには別々のオペレーティングシステムハードディスクとデータストレージハードディスクがあり、各サーバーにはクライアントに接続されたネットワークカードと、ミラーリング機能を完成する一対のミラーカードまたはネットワークカードがあります。

ミラーサーバーは、シンプルな構成、便利な使用方法、低価格など多くの利点がありますが、ネットワークモードを使用してデータをミラーリングし、ミラーリングソフトウェアを介してデータを同期する必要があるため、ネットワークサーバーのCPUとメモリリソースを占有する必要があります。ミラーサーバーのパフォーマンスは、単一サーバーのパフォーマンスよりも低くなります。

メモリミラーリングテクノロジを使用するミラーサーバークラスタシステムがいくつかありますが、このテクノロジの利点は、すべてのアプリケーションとネットワークオペレーティングシステムが両方のサーバーでミラーリングされることです。気にせずにすべてのアプリケーションを引き継ぎます。 2台のサーバーのメモリはまったく同じなので、システムアプリケーションに問題があり、システムが停止していると、2台のサーバーは停止します。これは、データ同期を達成するためのメモリミラーカードまたはネットワークカードでもあります。大きなデータを読み書きする過程で、2つのサーバーが状態によっては同期していないデータを生成するため、ミラーサーバーは予算が少なく、要求の厳しいクラスターシステムのユーザーに適しています。 。

ハードウェア構成の例：

ネットワークサーバーの2つのサーバーオペレーティングシステムのハードディスク

サーバーのデータ保存用ハードディスクはユーザーのニーズに応じて異なります。

サーバーイメージカード（一部のソフトウェアは標準のネットワークカードを使用することができます）2

ネットワークサービスネットワークカード2、デュアルマシンとディスクアレイ

ミラーサーバーデュアルシステムと比較して、2つのマシンはディスクアレイキャビネットと相互接続されていますディスクアレイキャビネットは他社製のものが多く、現在、Haowei社、Jingye社などの多くの会社がディスクアレイキャビネットを製造しており、ディスクアレイキャビネットに直接ディスクアレイ制御カードを取り付けることができる。ハードディスクの構成は論理ディスクアレイになります。ディスクアレイキャビネットは、SCSIケーブルを介してサーバーの通常のSCSIカードに接続されていますシステム管理者は、ディスクキャビネットを直接ディスクキャビネットに構成する必要があります。

デュアルマシンとディスクアレイキャビネット間の相互接続構造はメモリミラーリングテクノロジを使用していないため、特定の切り替え時間（通常60？D？D180秒）が必要です。アプリケーション自体の問題により、郊外での回避は避けられます。システムは完全に停止しており、すべてのデータが中央のディスクアレイキャビネットに格納されているため、作業用マシンに障害が発生すると、バックアップ用マシンが作業用マシンを引き継ぎ、ディスクアレイからデータを読み取ります。同期の問題は、このソリューションはネットワークイメージの同期を必要としないため、このクラスタソリューションサーバーのパフォーマンスはイメージサーバーの構造よりはるかに高いです。

デュアルマシンとディスクアレイキャビネットの間の相互接続構造の欠点は、システム内にシングルポイント障害があることです。システムが停止しています。このシステムでは、ディスクアレイキャビネットがシングルポイントエラーを起こすため、ディスクアレイキャビネットの論理的または物理的な障害が発生すると、保存されているデータがすべて失われるため、このソリューションを選択する際は品質とアフターサービスを選択する必要があります。より良い製品を使ったサービス。

ハードウェア構成の例：

2台のネットワークサーバー

2台のオペレーティングシステムのハードディスク

サードパーティ製のディスクアレイキャビネット

ディスクエンクロージャー用の2本のSCSIワイヤ

ディスクアレイキャビネットデータストレージディスクはユーザーのニーズによって決定されます。

2つのネットワークサービスNIC

HPデュアルマシンデュアルコントロールフォールトトレラントシステム

HP NetServerは、デュアルマシンデュアルコントロールフォールトトレラントシステムに高品質と高信頼性を提供します。ハードウェア基盤……

HPのデュアルマシンデュアルコントロールフォールトトレラントシステムは、HPサーバー製品のセキュリティと信頼性をクラスタテクノロジの利点と組み合わせて、互いの長所を補完します。

ハードウェア構成の例：

HP L System用の2台のネットワークサーバー

2台のオペレーティングシステム用ハードディスク

HP Hard Disk収納キャビネット（SS /6、RS /8、RS /12）1本

ディスクエンクロージャ用の2本のSCSIクラスタアダプタケーブル

ディスクキャビネットのデータストレージドライブはユーザーのニーズに応じて決定

HPクラスタ専用アレイカード2

ネットワークサービスネットワークカード2 5、HPファイバチャネルデュアルマシンデュアルコントロールクラスタシステム

ファイバチャネルは、SCSIの代わりとして使用できる接続規格です。解決策、ファイバ技術は、高帯域幅、反電磁干渉、長い伝送距離、高品質、強力な拡張能力などを有する。現在、１２６の装置をＦＣ − ＡＬ調停ループに接続することができる。

光ファイバー機器は、ユーザーにとって非常にアクセスしやすいさまざまな高度な接続技術を提供します。サーバーシステムは、最大10キロメートルの距離に及ぶことができる光ファイバーケーブルを介してリモートで接続することができます。ミラーリング構成が可能になり、システムの耐障害性が向上します。サーバーシステムのサイズはより柔軟になります。 SCSIはチャネルあたり最大15台のデバイスを接続できますが、ファイバ調停ループは最大126台のデバイスを接続できます。

ファイバークラスターシステムのコンポーネント：

HPファイバークラスターシステムのハードウェア機器には、2つのHPサーバーが含まれています（現在サポートされているファイバーカードはLC2000、LH3000、LH4、LH6000、LT6000、LXr8000、LXR8500）。ファイバアダプタカードは、RS /12FCファイバディスクアレイキャビネットに加えて、ハートビートの検出とクライアントとの接続に1対または2対のネットワークカードを使用できます。設定プロセスでは、ファイバカードからファイバストレージデバイスへの追加の光ファイバケーブルが必要です。ハードウェア構成：

HPLシステムの2台のネットワークサーバー

2台のオペレーティングシステムのハードディスク

HPファイバーアレイストレージキャビネット（RS /12FC）1台

光ファイバディスクキャビネット用の2本の光ファイバケーブル

データストレージディスク用の光ファイバディスクキャビネットは、ユーザのニーズに応じて決定されます。

HPファイバアダプタカード

ネットワークサービスネットワークカード2つの

4つ、クラスタソフトウェアの構成

NTプラットフォームベースのクラスタソフトウェア

マイクロソフトのMSCS、またそのようなクラスタソフトウェアを開発した多くのサードパーティの専門のソフトウェア会社があります、 Howardのデータウェア、VIN CAのSTANDBY SERVER、NSIのDOUBLE-TAKE

MS WolfPackの特徴

MS WolfPackは、Microsoftがクラスタテクノロジ用に開発したMS Cluster serverの別名です。デュアルマシンソフトウェアNT SERVERに統合されており、2台のマシンで構成される2マシンシステムをサポートしており、可用性が高く管理しやすいアプリケーション環境を提供します。

主な機能：

サーバーまたはアプリケーションのエラーの自動検出と修復

サーバー内のアプリケーションの切り替えを可能にします。

TCP経由で利用可能/MS-DOS、WINDOWS 3.X /9X /NT、アップルマッキントッシュ、UNIXプロダクションホストなどのさまざまなクライアントへのIP接続は、手動の介入なしに自動的にデータを回復し、タスクを引き継ぐことができます。 >

サーバーとアプリケーションの状態を自動的に監査します。

可用性の高いアプリケーション、ファイル共有、印刷要求などを作成します。

アプリケーションとデータの回復戦略の柔軟な設定

アプリケーションはオフライン、再配線、サーバー間での移行が可能です。

現在、WINDOWS 2000 Advanced ServerとWINDOWS 2000 DataCenter Serverはどちらもより高度なクラスタリングテクノロジを統合しています。

他のネットワークオペレーティングシステムプラットフォームには、次のような多数のクラスタリングソフトウェアがあります。

Novellプラットフォームに基づくクラスタソフトウェアには、Novell HA Server、Novell SFT IIIがあります。

sco UNIXプラットフォームに基づくSentinelクラスタソフトウェアを使用したクラスタソフトウェア

TurboClusterを使用したLinuxベースのクラスタソフトウェア

V.クラスタテクノロジの動向

サーバハードウェアシステムおよびネットワーク運用を使用したクラスタテクノロジシステムの開発は、可用性、高信頼性、およびシステムの冗長性の観点から徐々に改善されます。将来のクラスタは、クラスタファイルシステムに依存して、システム内のすべてのファイル、デバイス、およびネットワークリソースにグローバルにアクセスし、完全なシステムイメージを生成することができます。このように、クラスタファイルシステムは、アプリケーションがクラスタ内のどのサーバにあるかに関係なく、すべてのユーザ（リモートまたはローカル）がソフトウェアにアクセスできるようにします。すべてのアプリケーションはこのクラスタ内の任意のファイルにアクセスできます。アプリケーションがあるノードから別のノードに移動されても、アプリケーションは変更なしにシステム上のファイルにアクセスできます。

今日、サーバークラスタリングテクノロジでは、慎重な計画とネットワークのメンテナンスを通じて、システムが破損する可能性は非常に低くなっています。したがって、エンタープライズサーバーの安定性はクラスタリングテクノロジを使用する必要があります。