集群和负载均衡的概念

集群和负载均衡的概念

什么是集群(Cluster)

所谓集群是指一组独立的计算机系统构成的多处理器系统，每台服务器都具有等价的地位，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。集群也是指多台计算机共同协作运行一个应用。

可分为以下几种：

（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。

（3）负载平衡（Load Balance）。负载均衡就是集群功能其中的一种。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。

负载均衡是指将计算请求分配到集群中以使集群中的计算机的计算负载均衡。

负载均衡有两方面的含义：

1：大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间。

2：单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度提高。实现起来可分为：

（1）基于服务器软件的集群负载均衡。（在服务器上实现。）

（2）NAT的集群负载均衡（在放火墙上，或在交换机上实现。）

（3）基于DNS的集群负载均衡（在DNS服务器上实现。）

（4）也可以用ISA放火墙实现集群负载均衡,但是需要有ISA服务器本人认为可行性不大。

基于服务器软件的集群负载均衡

microsoft的产品4种集群技术：

1：microsoft 集群服务(MSCS)

2：网络负载均衡（NLB）

3：组件负载均衡（CLB）

4：application center（应用负载均衡）

linux 的集群技术：LVS(Linux VirtualServer) LVS对Linux的kernel进行了修改和增加所以要重新编译linux 内核。包名linux-2.4.20-ipvs-*.*.*.patch.gz

基与nat的集群负载均衡（在放火墙上，或在交换机上实现。）

NAT（Network Address Translation 网络地址转换）简单地说就是将一个IP地址转换为另一个IP地址。一般用于内部地址与合法的转换。适用于解决Internet IP地址紧张、不想让网络外部知道内部网络结构等的场合下。

NAT负载均衡将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址，对每次连接请求动态地转换为一个内部服务器的地址，将外部连接请求引到转换得到地址的那个服务器上，从而达到负载均衡的目的。

基于DNS的集群负载均衡（在DNS服务器上实现。）

DNS负载均衡技术是在DNS服务器中为同一个主机名配置多个IP地址，在应答DNS查询时，DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果，将客户端的访问引导到不同的机器上去，使得不同的客户端访问不同的服务器，从而达到负载均衡的目的。

DNS负载均衡采用的是简单的轮循负载算法，不能区分服务器的差异，不能反映服务器的当前运行状态，不能做到为性能较好的服务器多分配请求。