名詞的概念與實際應用範例

1 集群

集群(cluster)就是通過網絡將一組計算機連接起來作為一個整體向用戶提供一組網絡資源。這些單個的計算機系統就是集群的節點(node)。一個理想的集群是，用戶從來不會意識到集群系統底層的節點，在他/她們看來，集群是一個系統，而非多個計算機系統。並且集群系統的管理員可以隨意增加和刪改集群系統的節點。

集群的特點：

1. 高可擴展性

2. 高可用性（HA）：集群中的一個節點失效，它的任務可傳遞給其他節點。可以有效的防止單點失效

3. 高性能（LB）：負載均衡集群允許系統同時接入更多的用戶。

4. 高性價比：可以采用廉價的符合工業標準的硬件構造高性能的系統。

1.1 HA集群

高可用(HighAvailability)集群：高可用集群解決的是保障用戶的應用程序持續對外提供服務的能力。(請註意高可用集群不是用來保護業務數據的，保護的是用戶的業務程序對外不間斷提供服務，把因軟件/硬件/人為造成的故障對業務的影響降低到最小程度)。

HA三種工作方式：

（1）主從模式（非對稱模式）：主機工作，備機處於監控準備狀態；當主機宕機時，備份機接管主機的一切工作，待主機恢復正常後，按使用者的設定以自動或手動的方式將服務器切換到主機上允許，數據的一致性需要通過共享存儲系統解決。

（2）雙機雙工模式（互備互援）：兩臺主機同時運行各自的服務器工作且相互監測情況，當一臺主機宕機時，另一臺主機立即接管他的一切工作，保證工作實時，應用服務系統的關鍵數據存放在共享存儲系統中。

（3）集群工作模式（多服務器互備）：多臺主機一起工作，各自運行一個或多個服務，各位服務定義一個或多個備用主機，當某個主機故障時，運行在其他的服務就可以被其他主機接管。

1.2 LB集群

負載均衡集群(Load Balance Cluster) 負載均衡集群一般用於相應網絡請求的網頁服務器，數據庫服務器。負載均衡將特定的業務(網絡服務、網絡流量等)分擔給多個服務器或網絡設備，從而提高了業務處理能力，保證了業務的高可用性。。從檢查其他服務器狀態這一點上看，負載均衡和容錯集群很接近，不同之處是數量

1.3 HPC集群

高性能計算(HighPerfermance Computing)集群，簡稱HPC

在這種集群上運行的是專門開發的並行應用程序，它可以把一個問題的數據分布到多臺的計算機上，利用這些計算機的共同資源來完成計算任務，從而可以解決單機不能勝任的工作（如問題規模太大，單機計算速度太慢）。

這類集群致力於提供單個計算機所不能提供的強大的計算能力。如天氣預報、石油勘探與油藏模擬、分子模擬、生物計算等。

2.2 分布式

分布式就是將不同模塊部署在不同的服務器上，通過遠程調用協同工作。分層和分割的一個主要目的是為了切分後的模塊便於分布式部署。分布式意味著可以使用更多的計算機完成同樣的功能，計算機越多，CPU、內存、存儲資源也就越多，能夠處理的並發訪問和數據量就越大，進而能夠為更多的用戶提供服務。

集群是個物理形態，分布式是個工作方式。分布式是指將不同的業務分布在不同的地方。而集群指的是將幾臺服務器集中在一起，實現同一業務。分布式中的每一個節點，都可以做集群。而集群並不一定就是分布式的。

2.3 兩地三中心&&同城雙活

2.3.1 同城雙活

同城雙活是指在同城或鄰近城市建立兩個可獨立承擔關鍵系統運行的數據中心，雙中心具備基本等同的業務處理能力並通過高速鏈路實時同步數據，日常情況下可同時分擔業務及管理系統的運行，並可切換運行；災難情況下可在基本不丟失數據的情況下進行災備應急切換，保持業務連續運行。

2.3.2 兩地三中心

兩地三中心是指在同城雙活的基礎上增加一個異地災備中心（異地災備中心是指在異地的城市建立一個備份的災備中心，用於雙中心的數據備份，當雙中心出現自然災害等原因發生故障時，異地災備中心可以用於備份數據，進行業務的恢復）。

兩地三中心&同城雙活，災備方案，在生產中心出現故障時，可以實時切換到同城災備中心，繼續提供訪問。異地只做備份，不能對外提供訪問。現在的技術以及做到同城多活，以及異地雙活。

2.3.3 熱備&&冷備&&雙活

出於災備（Disaster Recovery）的目的，一般都會建設2個（或多個）數據中心。一個是主數據中心用於承擔用戶的業務，一個是備份數據中心用於備份主數據中心的數據、配置、業務等。 主備數據中心之間一般有熱備、冷備、雙活三種備份方式。

熱備的情況下，只有主數據中心承擔用戶的業務，此時備數據中心對主數據中心進行實時的備份，當主數據中心掛掉以後，備數據中心可以自動接管主數據中心的業務，用戶的業務不會中斷，所以也感覺不到數據中心的切換。

冷備的情況下，也是只有主數據中心承擔業務，但是備用數據中心不會對主數據中心進行實時備份，這時可能是周期性的進行備份或者幹脆不進行備份，如果主數據中心掛掉了，用戶的業務就會中斷。

雙活是覺得備用數據中心只做備份太浪費了，所以讓主備兩個數據中心都同時承擔用戶的業務，此時，主備兩個數據中心互為備份，並且進行實時備份。一般來說，主數據中心的負載可能會多一些，比如分擔60~70%的業務，備數據中心只分擔40%~30%的業務

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