集群时如何判断进入哪台服务器

‘壹’ java 集群

群集方法介乎两种计算机系统结构之间。当把多台计算机配置或互连在一起时，可采取松散耦合或紧密耦合结构。网络就是一个松散耦合的系统，我们也称其为异类系统结构。网络把由各种CPU、应用软件、NIC（网络接口控制器）、甚至是操作系统组成的多台计算机连接在一起。计算机之间的地理距离可以近在咫尺，也可以远在天边。可以用实时和/或异步方式耦合网络。

因特网就是一个典型的极为松散与异类配置的例子。因特网本身不能“实时”控制与它连接的任何主机。在松散耦合网络中，单机崩溃一般不会影响网络的其它部分。

相反，紧密耦合系统则高度依赖于构成系统的所有部件。当系统由相同部件组成，采用并行操作方式并共享所有子系统（存储器）时，我们称其为同类系统结构。紧密耦合系统最常见的例子是SMP（对称多处理）。在SMP状态下，根据工作量的多少把任务分给几台处理器，这样可均匀地分配工作量，以便提高数据吞吐量。

我们举了两个典型的松散和紧密耦合系统的例子，群集就介于松散和紧密耦合系统之间。根据系统的配置，在某些方面（比如操作系统），群集控制的系统也许更偏向紧密耦合的系统，或者偏向松散耦合的系统（比如独立计算能力，通过公共存储器连接）。

通常群集器放在同一设备区或同一办公楼里。从理论上说，群集控制方法可应用于闭路广域网环境中（现正在美国东北部地区进行试验）。可是在考虑到视频服务器应用时，一般来说只能把设备放在主要设施运行所在地。

公共数据共享

群集允许共享几个节点的数据。在此应用中，这些节点包括客户工作站、中央或多服务器。我们知道可以通过许多路径（比如星形结构）连接节点，客户可通过不同连接的节点路径存取数据。当节点就是服务器时便可共享公共存储器，某个服务器节点故障不会导致整个群集器系统瘫痪。

在12月专栏里，我们把群集描述成一个提供高可得性的系统。对广播或有线电视操作来说，视频服务器必须要提供连续的或高可得性的数据。考虑到这一点，我们认为视频服务器体系结构采用群集是大有潜力的。

待命或无源服务器结构就是一种群集形式。在这种结构下，一个或多个服务器（或节点）平时保持在待命状态，随时可以启动。利用后台控制系统管理待命服务器内容数据。在未发生故障之前一般不启用无源服务器。

无源服务器未必就是主服务器的完全镜像，它也可以有一些有限的数据源，包括存储器，要经常清除这些数据，然后重新装入最新的节目或广告。通过这一循环过程把适量的数据（或视频媒介）保持在待命状态，在需要时随时可以上线使用。

服务器在待命状态时通常由少量的部件组成，比如编解码器，在出现故障或另一个服务器需要它支持的时候，该服务器可立即被集成到系统中应用。此时，服务器进入负载均衡状态。

数据共享

数据共享是群集器需要提供的最基本功能之一。我们还是以视频服务器的应用为例，多个编辑站在这里独立地工作，不过利用一组公共服务器来管理数据和应用层的处理。

在这个例子中，多个新闻编辑站（或客户工作站）可以选择用哪个编辑服务器（包括编辑用的软件和硬件）来进行编辑。这些服务器控制对公共媒体数据库的存取，编辑站只是这些服务器的简单控制器GUI（图形用户界面）。编辑服务器进一步控制接入另一个更大的数据存储库（通常是新闻档案）。

这个概念可通过群集软件实现。在独立的编辑站通过群集器存取数据的过程中，编辑与数据存取或存储处理自动进行，不会影响其它的客户编辑站或预放站。通过提供连续的数据可得性，每个服务器可以是有源的，也可以是无源的，视工作负荷而定。假如有一个服务器发生了故障，该结构也可提供冗余或保护方式。

共享一个操作系统和平台是群集的又一个共同特点。让硬件与软件平台同属一类，也就是说，基本上是相同的，就可采用公用互连方案与公共文件格式结构。在SMP这样的系统中，所有部件都依赖于公用硬件而像单独部件一样运行。正如我们已提到的，群集可以让一部分系统保持同类结构，但脱离所有系统都有的依赖性，其它性能就会下降。

其它优点

我们现在还是回到基于群集服务器的编辑环境中来，我们又发现了其它一些优点。服务器硬件具有的冗余性可对数据起保护作用。在新闻编辑环境中，当即将播放时，一个或更多的服务器便可将客户工作站的功能变成播出功能，直接把新闻播出去。这样还能让所有客户和服务器接入别的服务器的数据，包括在最后一分钟直接存取中央存储库的数据。

通过使用多个服务器（每个服务器收集、编辑、存档和重放的资源是一个类型的），系统便可对硬件进行备份。在某个服务器出现故障时，可把资源转给或分给其它用户，系统的其余部分仍继续工作。

除了上述的数据共享外，其它群集器结构也是可行的。在有些情况下，某些资源可被一个特定的节点“拥有”，在未接到指令前不会放弃。可将该系统的结构配置成一个节点有多个输入编码器，但只有一个输出解码器。另一个节点可能没有输入，但有好几个输出供放像和预看用。如果某一个节点出现故障，可让与它相对应的节点顶替它，直到它被修复为止。

非共享结构

从硬件上说，每个节点的能力（或资源）基本上相同，但内部系统配置是用各种形式锁定的，除非另有要求。按照群集语言可把此结构

叫做非共享结构。在此结构里，某些资源在未被传送给其它节点或者该节点未出故障之前归一个节点所有。在采用非共享结构的计算机与模式里运用群集法通常会把硬盘等设备分配给一个节点，并阻止其他人使用它，除非将其开放或该节点发生故障。

群集结构的其它实施方面增加了系统的复杂程度。除了非共享结构外（只提供最简单的性能和可得性），还有磁盘共享结构。磁盘共享可提高存储接入不同主机系统的能力。

从硬件的角度看，系统的磁盘阵列控制器可以很容易地管理这个共享结构。比较难办的是在最低级别（文件或记录层）上协调更新数据。

协调工作必须成为群集软件的一部分。可以设想一下，如果两个用户同时接入同一记录层会发生什么情况。假定每个用户都修改了文件。用户1先把数据写入服务器，他发现用户2做了完全不同的修改并且把修改后的文件用同一文件名存入相同的磁盘，或许存在另一个服务器上，这样就有可能把第一个用户修改的文件冲掉。没有一个控制方案，就会乱成一团。

尽管每个文件或记录层都有简单的口令或锁定保护，但要确保用文件的正确版本存成另一个文件名或是“正式”版，则要求具有更高层的数据控制与管理能力。磁盘快速缓存问题又是另一种情形，我们等一会儿再说。

另一个防止错误数据覆盖正确数据的方法是在修改未最后定之前限制接入某一特定文件。在计算机数据域中，用一个称为信息传送的程序通知管理员（通常是应用后台软件的一部分）文件存取被锁定，直到修改程序结束为止。

原子操作

原子操作的三个步骤是：读数据、修改数据、然后重新写入新数据。在原子操作过程中，在未执行完操作之前不会受到任何干扰。还必须有其他保护措施，以防隐藏的备份文件在以后某个无法预测的时间改写其它的文件。

当数据分布在不止一个存储磁盘上时，或者当公共存储阵列中的数据被不同用户在不同时间存取时，如何防止数据不一致是群集软件需要解决的又一个问题。无论是通过硅缓存器还是通过远程接入的临时磁盘缓存器（甚至分区）进行高速缓存都会遇到定时和同步的问题。我们把这个问题叫做缓存相关性，它是因磁盘驱动器定时问题引起的。

磁盘驱动器并不一定能马上写入数据，磁头也许定位在错误的磁道上，导轮也许偏离相位190度，等结束运转后才能开始磁头的写入操作，或许还因为温度问题造成暂时性延缓，直到一切都符合条件为止。

这通常被称为等待时间，磁盘驱动器的机械部分要求在驱动器等待写入时暂存一下数据。最常见的方法是在驱动器上安一个硅缓存器，这个过程被叫做写回高速缓存。在把主机储存器中的数据转存到磁盘驱动器的过程中，设一个写回缓存器标识，对数据源表示写入程序成功了。实际上，得过一会儿才能开始真正的电磁机械式的数据储存过程。

假如系统上的另一个节点也从这个驱动器读数据，（这是经过许可的操作，因为数据发生器已接到通知，新数据已发送到了这个位置），那么缓存器已在指定位置存储了正确新数据的指示信号就不见了。我们用失效数据一词来表示未更新数据进入新数据区的状态。

无效数据

RAID控制器在各自磁盘阵列的写回缓存器里为与这个特殊的阵列有关的磁盘管理失效数据。假如在软件里设一些适当的开关来检测和阻止它发生，那么数据相关性就只是一个小问题了。

当系统是由多层阵列构成的时候，控制失效数据问题的任务就交给高级别软件去完成，把信号传送给各自的阵列，就不会发生孤立或失效数据问题了。

在这个简化的单一视频服务器模型里，媒体是通过单编码器输入的，并存在一个单实体阵列上。由一个更高级别（通常是第三方API，应用程序接口）登记和管理活动图像数据。通常将其作为任选的“媒体管理”或“资产管理器”包出售。通过这个软件，控制活动图像和数据的过程成为一个闭路过程，因为输入与输出指令必须通过这个管理软件包。该软件在自己的数据库里始终跟踪着数据的有效性。

如果有好几个服务器，每个服务器有自己的任务，情况就变得比较复杂了。这时可以让几个信号源的输入进入不同的编码器，并存在一个较大的磁盘阵列里。这些阵列通常与光纤通道仲裁环相连，由于它的连接方式决定，它可迫使部分重写动作由服务器推迟到存储器，直到有了充足的带宽来把该数据从这个存储器存入另一个存储器。

在类似的应用中，媒体管理软件就更完善，更必不可少了。有时候制造商会提供一个完全独立的CPU和资源管理软件包（作为选件）。这个软件包就像看门狗那样管理服务器之间的数据共享操作。除了这些基本概念外，还有大量的定时和数据验证问题，这些问题会经常在服务器结构的软件与子系统中碰到。

群集的过程和功能正在扩展到设备内和设备间应用中。群集器理念最终将允许整个广播集团通过光纤或通过广域网共享资源。虽然可以让设施连成网共享媒介，可是在这些设施相互离得很远的情况下实现节点资源共享的设想似乎还很遥远。

‘贰’ 现在apache的负载均衡和tomcat的2台集群我做好了,怎么看用户端访问的是那台服务器

第一:看tomcat后台,
第二:访问负载均衡web查看

‘叁’ mongo集群怎么确定主服务器

楼主知道 “把所有节点Z向位移耦合在一个关键点上，然后再关键点上施加Z向位移”在ANSYS中怎么实现么 。。最近遇到这么个问题

貌似ANSYS默认耦合集中编号最小那个节点为主节点，其他未从节点。。施加外力位移等要加在主节点上吧。

‘肆’ 开发的JAVA WEB程序部署在服务器集群的哪一个服务器上

阁下在没有分布式集群部署经验的前提下能画出这样的架构图让人佩服

本来我是不敢回答这些问题的，因为本身我也没有集群部署经验，但是一来没有人帮忙回来二来我也看过一点这些相关的书籍，所以可以把我知道的给你说下，估计能帮助你30%。

整个架构部署用到了集群部署（1:2）、动静分离、缓存服务、拆分数据库等高并发处理技术，属于大型系统的模型。

据我所知，集群1:2是1负载分发器、2web服务器，（以Apache+tomcat集群为例），那么Director server应该安装Apache，而Real Server应该安装tomcat，至于java web项目在tomcat下面即可。

而你的架构图中还有动静分离机制，理论上静态文件服务器也应该有java web项目才对，不然静态文件服务器如何取静态文件呢。tomcat对静态文件处理不是很好，所以很多人推荐用Nginx作为载体。

缓存和集群数据库我不了解，不发表任何谬论。

session会话就是指的httpsession：一个客户端一个session会话，在客户端与服务器保持通信期间都会需要这个会话，所以集群服务器一定要保存这个session。问题是客户端的URL请求被director server均衡分发了，可能第一次访问的是第一个real server，第二次访问的是第四个real server，如果session只在第一个real server保存，而第四个real server就会认为客户掉线拒绝请求，所以你要考虑四个real server用一种机制保存共享所有客户的session。一些经典的共享session方式有：session复制、session粘连、session统一独立存储等。

建议看下一些集群架构方面的书籍，比如《大型网站系统与java中间件实践》。

‘伍’ 计算机集群 专家进

一、集群的基本概念

有一种常见的方法可以大幅提高服务器的安全性，这就是集群。

Cluster集群技术可如下定义：一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统，并以单一系统的模式加以管理。此单一系统为客户工作站提供高可靠性的服务。

大多数模式下，集群中所有的计算机拥有一个共同的名称，集群内任一系统上运行的服务可被所有的网络客户所使用。Cluster必须可以协调管理各分离的组件的错误和失败，并可透明地向Cluster中加入组件。

一个Cluster包含多台（至少二台）拥有共享数据存储空间的服务器。任何一台服务器运行一个应用时，应用数据被存储在共享的数据空间内。每台服务器的操作系统和应用程序文件存储在其各自的本地储存空间上。

Cluster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。当以上任一故障发生时，客户将能很快连接到新的应用服务上。

二、集群的硬件配置

镜像服务器双机

集群中镜像服务器双机系统是硬件配置最简单和价格最低廉的解决方案，通常镜像服务的硬件配置需要两台服务器，在每台服务器有独立操作系统硬盘和数据存贮硬盘，每台服务器有与客户端相连的网卡，另有一对镜像卡或完成镜像功能的网卡。

镜像服务器具有配置简单，使用方便，价格低廉诸多优点，但由于镜像服务器需要采用网络方式镜像数据，通过镜像软件实现数据的同步，因此需要占用网络服务器的CPU及内存资源，镜像服务器的性能比单一服务器的性能要低一些。

有一些镜像服务器集群系统采用内存镜像的技术，这个技术的优点是所有的应用程序和网络操作系统在两台服务器上镜像同步，当主机出现故障时，备份机可以在几乎没有感觉的情况下接管所有应用程序。因为两个服务器的内存完全一致，但当系统应用程序带有缺陷从而导致系统宕机时，两台服务器会同步宕机。这也是内存镜像卡或网卡实现数据同步，在大数据量读写过程中两台服务器在某些状态下会产生数据不同步，因此镜像服务器适合那些预算较少、对集群系统要求不高的用户。

硬件配置范例：

网络服务器 两台

服务器操作系统硬盘 两块

服务器数据存贮硬盘 视用户需要确定

服务器镜像卡（部分软件可使用标准网卡） 两块

网络服务网卡 两块三、双机与磁盘阵列柜

与镜像服务器双机系统相比，双机与磁盘阵列柜互联结构多出了第三方生产的磁盘阵列柜，目前，豪威公司、精业公司等许多公司都生产有磁盘阵列柜，在磁盘阵列柜中安装有磁盘阵列控制卡，阵列柜可以直接将柜中的硬盘配置成为逻辑盘阵。磁盘阵列柜通过SCSI电缆与服务器上普通SCSI卡相连，系统管理员需直接在磁盘柜上配置磁盘阵列。

双机与磁盘阵列柜互联结构不采用内存镜像技术，因此需要有一定的切换时间（通常为60？D？D180秒），它可以有郊的避免由于应用程序自身的缺陷导致系统全部宕机，同时由于所有的数据全部存贮在中置的磁盘阵列柜中，当工作机出现故障时，备份机接替工作机，从磁盘阵列中读取数据，所以不会产生数据不同步的问题，由于这种方案不需要网络镜像同步，因此这种集群方案服务器的性能要比镜像服务器结构高出很多。

双机与磁盘阵列柜互联结构的缺点是在系统当中存在单点错的缺陷，所谓单点错是指当系统中某个部件或某个应用程序出现故障时，导致所有系统全部宕机。在这个系统中磁盘阵列柜是会导致单点错，当磁盘阵列柜出现逻辑或物理故障时，所有存贮的数据会全部丢失，因此，在选配这种方案时，需要选用一个品质与售后服务较好的产品。

硬件配置范例：

网络服务器 两台

服务器操作系统硬盘 两块

第三方生产的磁盘阵列柜 一台

磁盘柜专用SCSI电线 两根

磁盘阵列柜数据存贮硬盘 视用户需求确定

网络服务网卡 两块

除此之外，一些厂商还有更优秀的技术的解决方案，比如 HP.

四、HP双机双控容错系统

HP NetServer为双机双控容错系统提供了高品质和高可靠的硬件基础……

HP双机双控容错系统结合了HP服务器产品的安全可靠性与Cluster技术的优点，相互配合二者的优势。

硬件配置范例：

HP L系统的网络服务器 两台

服务器操作系统硬盘 两块

HP硬盘存贮柜（SS/6，RS/8，RS/12） 一台

磁盘柜专用SCSI集群适配电缆 两根

磁盘柜数据存贮硬盘 视用户需求确定

HP集群专用阵列卡 两块

网络服务网卡 两块五、HP光纤通道双机双控集群系统

光纤通道是一种连接标准，可以作为SCSI的一种替代解决方案，光纤技术具有高带宽、抗电磁干扰、传输距离远、质量高、扩展能力强等特性，目前在FC-AL仲裁环路上可接入126个设备。

光纤设备提供了多种增强的连接技术，大大方便了用户使用。服务器系统可以通过光缆远程连接，最大可跨越10公里的距离。它允许镜像配置，这样可以改善系统的容错能力。服务器系统的规模将更加灵活多变。SCSI每条通道最多可连接15个设备，而光纤仲裁环路最多可以连接126个设备。

光纤集群系统组成：

HP光纤集群系统硬件设备包括有两台HP服务器（需支持光纤卡，目前有LC2000、LH3000、LH4、 LH6000、LT6000、LXr8000、LXR8500）及光纤适配卡，可以使用RS/12FC光纤磁盘阵列柜，需另加一对或两对网卡用于心跳检测和与客户端连接。在配置过程中还需另外选配光纤卡到光纤存贮设备的光纤电缆。

硬件配置：

HPL系统的网络服务器 两台

服务器操作系统硬盘 两块

HP光纤阵列存贮柜（RS/12FC） 一台

光纤磁盘柜专用光纤电缆 两根

光纤磁盘柜数据存贮硬盘 视用户需求确定

HP光纤适配卡 两块

网络服务网卡 两块

六、集群的软件配置

基于NT平台的集群软件

Microsoft的MSCS，也有许多第三方的专业软件公司开发的集群软件，如豪威的DATAWARE，VIN CA公司的STANDBYSERVER，NSI公司的DOUBLE-TAKE.

MSWolfPack的特点

MS WolfPack是MSCluster server的别称，是 微软针对Cluster技术研制开发的双机软件。它集成在NT SERVER上，支持由二台机器组成的双机系统，提供一种高可用且易管理的应用环境。

主要特点：

自动检测和修复服务器或应用程序的错误

可实现对服务器中应用程序的切换

可通过TCP/IP连接各种客户端，如MS-DOS、WINDOWS3.X/9X/NT，Apple Macintosh、UNIX等

生产主机无需人工干涉即可自动恢复数据并接管任务

易管理性：

可自动审核服务器和应用程序的工作状态

可建立高可用性的应用程序、文件共享、打印请求等

可灵活设置应用程序和数据的恢复策略

简单操作即可进行应用程序的离线，重新再线，服务器间的迁移。

目前，WINDOWS 2000 Advanced Server与WINDOWS 2000 DataCenter Server都集成有更先进集群技术。

其它的网络操作系统平台上也有许多集群软件，比如：

基于novell平台的集群软件有Novell HA Server、Novell SFT III

基于sco UNIX平台的集群软件有Sentinel集群软件

基于linux平台的集群软件有TurboCluster

七、集群技术的发展趋势

集群技术随着服务器硬件系统与网络操作系统的发展将会在可用性、高可靠性、系统冗余等方面逐步提高。未来的集群可以依靠集群文件系统实现对系统中的所有文件、设备和网络资源的全局访问，并且生成一个完整的系统映像。这样，无论应用程序在集群中的哪台服务器上，集群文件系统允许任何用户（远程或本地）都可以对这个软件进行访问。任何应用程序都可以访问这个集群任何文件。甚至在应用程序从一个节点转移到另一个节点的情况下，无需任何改动，应用程序就可以访问系统上的文件。

在今天，利用服务器的集群技术，通过周密计划和网络维护，系统破坏的机率是非常小的。所以，企业服务器的稳定必须使用集群技术。

‘陆’ 如何查看 集群的ftp服务器是哪些，要求列出主机名,磁盘使用情况

如何利用WMI获取远程主机的磁盘信息

//创建WMI连接对象，注意引用System.Management命名空间，需要先在项目引用中添加，然后代码中using

ConnectionOptions conn = new ConnectionOptions();

conn.Username = user; //远程主机用户名，注意，必需是管理员权限

conn.Password = pwd; //密码

conn.Authority = "ntlmdomain:DOMAIN"; // 这句很重要

conn.Timeout = new TimeSpan(1, 1, 1, 1);//连接时间

//ManagementScope 的服务器和命名空间。

string path = string.Format(@"\{0} ootcimv2", address);

//表示管理操作的范围（命名空间）,使用指定选项初始化ManagementScope 类的、表示指定范围路径的新实例。

ManagementScope scope = new ManagementScope(path, conn);

scope.Connect(); //打开连接方法，如果执行到这里报出拒绝访问的错误，请检查目标账号是否为目标主机管理员账号，或者目标主机WMI服务是否开启

//查询

string strQuery = "select * from Win32_LogicalDisk where Name = 'D:'";//查询语句，这里是查询D盘存储信息

ObjectQuery query = new ObjectQuery(strQuery);

//查询ManagementObjectCollection返回结果集

ManagementObjectSearcher wmifind = new ManagementObjectSearcher(scope, query);

long gb = 1024 * 1024 * 1024;

string type = "";

foreach (var mobj in wmifind.Get()) //循环结果集

{

type = mobj["Description"].ToString();

//判断是否是本机固盘

if (type == "Local Fixed Disk")

{

int free = (int)Math.Round(Convert.ToDouble(mobj["FreeSpace"]) / gb, 0);//获取到可用空间

int size = (int)Math.Round(Convert.ToDouble(mobj["Size"].ToString()) / gb, 0);//获取到总空间

int use = size - free;//已用空间

}

}

以上，就是可以在无服务端程序的情况下，获取目标主机磁盘使用情况的代码，当然为了安全考虑，请务必做好账号和密码的加密工作

版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！

‘柒’ 求集群管理的相关知识！

集群技术案例介绍和具体操作

集群技术案例介绍和具体操作
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集群技术
1.1 什么是集群
简单的说，集群（cluster）就是一组计算机，它们作为一个整体向用户提
供一组网络资源。这些单个的计算机系统就是集群的节点（node）。一个理想的
集群是，用户从来不会意识到集群系统底层的节点，在他/她们看来，集群是一
个系统，而非多个计算机系统。并且集群系统的管理员可以随意增加和删改集群
系统的节点。
1.2 为什么需要集群
集群并不是一个全新的概念，其实早在七十年代计算机厂商和研究机构就
开始了对集群系统的研究和开发。由于主要用于科学工程计算，所以这些系统并
不为大家所熟知。直到Linux集群的出现，集群的概念才得以广为传播。
对集群的研究起源于集群系统良好的性能可扩展性(scalability)。提高CPU
主频和总线带宽是最初提供计算机性能的主要手段。但是这一手段对系统性能的
提供是有限的。接着人们通过增加CPU个数和内存容量来提高性能，于是出现了
向量机，对称多处理机(SMP)等。但是当CPU的个数超过某一阈值，象SMP这些
多处理机系统的可扩展性就变的极差。主要瓶颈在于CPU访问内存的带宽并不能
随着CPU个数的增加而有效增长。与SMP相反，集群系统的性能随着CPU个数的
增加几乎是线性变化的。图1显示了这中情况。
图1. 几种计算机系统的可扩展性
对于关键业务，停机通常是灾难性的。因为停机带来的损失也是巨大的。下
面的统计数字列举了不同类型企业应用系统停机所带来的损失。
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应用系统每分钟损失(美元)
呼叫中心(Call Center) 27000
企业资源计划(ERP)系统13000
供应链管理(SCM)系统11000
电子商务(eCommerce)系统10000
客户服务(Customer Service Center)系统27000
图2：停机给企业带来的损失
随着企业越来越依赖于信息技术，由于系统停机而带来的损失也越拉越大。
集群系统的优点并不仅在于此。下面列举了集群系统的主要优点：
高可扩展性：如上所述。
高可用性：集群中的一个节点失效，它的任务可传递给其他节点。可以有效防止单点失效。
高性能：负载平衡集群允许系统同时接入更多的用户。
高性价比：可以采用廉价的符合工业标准的硬件构造高性能的系统。
2.1 集群系统的分类
虽然，根据集群系统的不同特征可以有多种分类方法，但是一般把集群系统分为两类：
（1）、高可用(High Availability)集群,简称HA集群。
这类集群致力于提供高度可靠的服务。就是利用集群系统的容错性对外提供7*24小时不间
断的服务，如高可用的文件服务器、数据库服务等关键应用。
目前已经有在Linux下的高可用集群，如Linux HA项目。
负载均衡集群：使任务可以在集群中尽可能平均地分摊不同的计算机进行处理，充分利
用集群的处理能力，提高对任务的处理效率。
在实际应用中这几种集群类型可能会混合使用，以提供更加高效稳定的服务。如在一个使
用的网络流量负载均衡集群中，就会包含高可用的网络文件系统、高可用的网络服务。
（2）、性能计算(High Perfermance Computing)集群，简称HPC集群，也称为科学计算
集群。
在这种集群上运行的是专门开发的并行应用程序，它可以把一个问题的数据分布到多
台的计算机上，利用这些计算机的共同资源来完成计算任务，从而可以解决单机不能胜任
的工作（如问题规模太大，单机计算速度太慢）。
这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大的计算能力。如天气预报、石油勘探与油
藏模拟、分子模拟、生物计算等。这些应用通常在并行通讯环境MPI、PVM等中开发，由于MPI
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是目前的标准，故现在多使用MPI为并行环境。
比较有名的集群Beowulf就是一种科学计算集群项目。
3、集群系统转发方式和调度算法
3．1转发方式
目前LVS主要有三种请求转发方式和八种调度算法。根据请求转发方式的不同，所构
架集群的网络拓扑、安装方式、性能表现也各不相同。用LVS主要可以架构三种形式的集群，
分别是LVS/NAT、LVS/TUN和LVS/DR，可以根据需要选择其中一种。
（1）、网络地址转换（LVS/NAT）
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（2）、直接路由
（3）、IP隧道
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三种转发方式的比较：
3．2、调度算法
在选定转发方式的情况下，采用哪种调度算法将决定整个负载均衡的性能表现，不同
的算法适用于不同的应用场合，有时可能需要针对特殊场合，自行设计调度算法。LVS的算
法是逐渐丰富起来的，最初LVS只提供4种调度算法，后来发展到以下八种：
1.轮叫调度（Round Robin）
调度器通过“轮叫”调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均
等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
2.加权轮叫（Weighted Round Robin）
调度器通过“加权轮叫”调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样
可以保证处理能力强的服务器能处理更多的访问流量。调度器可以自动询问真实服务器的
负载情况，并动态地调整其权值。
3.最少链接（Least Connections）
调度器通过“最少连接”调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器
上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能，采用“最小连接”调度算法可以较
好地均衡负载。
4.加权最少链接（Weighted Least Connections）
在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下，调度器采用“加权最少链接”调度算法优
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化负载均衡性能，具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自
动询问真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。
5.基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections）
“基于局部性的最少链接”调度算法是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache
集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器，若该服务
器是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器不存在，或者该服务器超载且
有服务器处于一半的工作负载，则用“最少链接”的原则选出一个可用的服务器，将请求
发送到该服务器。
6. 带复制的基于局部性最少链接（ Locality-Based Least Connections with
Replication）
“带复制的基于局部性最少链接”调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要
用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务
器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目
标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组，按“最小连接”原则从服务器组中选出一
台服务器，若服务器没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器超载，则按“最小连接
”原则从这个集群中选出一台服务器，将该服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服
务器。同时，当该服务器组有一段时间没有被修改，将最忙的服务器从服务器组中删除，
以降低复制的程度。
7.目标地址散列（Destination Hashing）
“目标地址散列”调度算法根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分
配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，
否则返回空。
8.源地址散列（Source Hashing）
“源地址散列”调度算法根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的
散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则
返回空。
了解这些算法原理能够在特定的应用场合选择最适合的调度算法，从而尽可能地保持
Real Server的最佳利用性。当然也可以自行开发算法，不过这已超出本文范围，请参考有
关算法原理的资料。
4．1、什么是高可用性
计算机系统的可用性(availability)是通过系统的可靠性(reliability)和可维护性
(maintainability)来度量的。工程上通常用平均无故障时间(MTTF)来度量系统的可靠性，
用平均维修时间（MTTR）来度量系统的可维护性。于是可用性被定义为：
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MTTF/(MTTF+MTTR)*100%
业界根据可用性把计算机系统分为如下几类：
可用比例
(Percent
Availability)
年停机时间
(downtime/year
)
可用性分类
99.5 3.7天
常规系统
(Conventional)
99.9 8.8小时可用系统(Available)
99.99 52.6分钟
高可用系统(Highly
Available)
99.999 5.3分钟Fault Resilient
99.9999 32秒Fault Tolerant
为了实现集群系统的高可用性，提高系统的高可性，需要在集群中建立冗余机制。一个功
能全面的集群机构如下图所示
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负载均衡服务器的高可用性
为了屏蔽负载均衡服务器的失效，需要建立一个备份机。主服务器和备份机上都运行
High Availability监控程序，通过传送诸如“I am alive”这样的信息来监控对方的运
行状况。当备份机不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就接管主服务器的服务IP并
继续提供服务；当备份管理器又从主管理器收到“I am alive”这样的信息是，它就释放
服务IP地址，这样的主管理器就开开始再次进行集群管理的工作了。为在住服务器失效的
情况下系统能正常工作，我们在主、备份机之间实现负载集群系统配置信息的同步与备份，
保持二者系统的基本一致。
HA的容错备援运作过程
自动侦测(Auto-Detect)阶段 由主机上的软件通过冗余侦测线，经由复杂的监听程序。逻
辑判断，来相互侦测对方运行的情况，所检查的项目有：
主机硬件(CPU和周边)
主机网络
主机操作系统
数据库引擎及其它应用程序
主机与磁盘阵列连线
为确保侦测的正确性，而防止错误的判断，可设定安全侦测时间，包括侦测时间间隔，
侦测次数以调整安全系数，并且由主机的冗余通信连线，将所汇集的讯息记录下来，以供
维护参考。
自动切换(Auto-Switch)阶段 某一主机如果确认对方故障，则正常主机除继续进行原来的
任务，还将依据各种容错备援模式接管预先设定的备援作业程序，并进行后续的程序及服
务。
自动恢复(Auto-Recovery)阶段 在正常主机代替故障主机工作后，故障主机可离线进行修
复工作。在故障主机修复后，透过冗余通讯线与原正常主机连线，自动切换回修复完成的
主机上。整个回复过程完成由EDI-HA自动完成，亦可依据预先配置，选择回复动作为半自
动或不回复。
4．2、HA三种工作方式：
（1）、主从方式 （非对称方式）
工作原理：主机工作，备机处于监控准备状况；当主机宕机时，备机接管主机的一切工作，
待主机恢复正常后，按使用者的设定以自动或手动方式将服务切换到主机上运行，数据的
一致性通过共享存储系统解决。
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（2）、双机双工方式（互备互援）
工作原理：两台主机同时运行各自的服务工作且相互监测情况，当任一台主机宕机时，另
一台主机立即接管它的一切工作，保证工作实时，应用服务系统的关键数据存放在共享存
储系统中。
（3）、集群工作方式（多服务器互备方式）
工作原理：多台主机一起工作，各自运行一个或几个服务，各为服务定义一个或多个备用
主机，当某个主机故障时，运行在其上的服务就可以被其它主机接管。
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相关文档
http://tech.sina.com.cn/it/2004-04-09/1505346805.shtml
http://stonesoup.esd.ornl.gov
LINUX下的集群实列应用
最近有客户需要一个负载均衡方案，笔者对各种软硬件的负载均衡方案进行了调查和
比较，从IBM sServer Cluster、Sun Cluster PlatForm 等硬件集群，到中软、红旗、
TurboLinux的软件集群，发现无论采用哪个厂商的负载均衡产品其价格都是该客户目前所
不能接受的。于是笔者想到了开放源项目Linux Virtual Server(简称LVS)。经过对LVS的研
究和实验，终于在Red Hat 9.0上用LVS成功地构架了一组负载均衡的集群系统。整个实
现过程整理收录如下，供读者参考。
选用的LVS实际上是一种Linux操作系统上基于IP层的负载均衡调度技术，它在操
作系统核心层上，将来自IP层的TCP/UDP请求均衡地转移到不同的服务器，从而将一组
服务器构成一个高性能、高可用的虚拟服务器。使用三台机器就可以用LVS实现最简单的集
群，如图1所示。
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图1 LVS实现集群系统结构简图
图1显示一台名为Director的机器在集群前端做负载分配工作；后端两台机器称之为
Real Server，专门负责处理Director分配来的外界请求。该集群的核心是前端的Director
机器，LVS就是安装在这台机器上，它必须安装Linux。Real Server则要根据其选用的负
载分配方式而定，通常Real Server上的设置比较少。接下来介绍Director机器上LVS的
安装过程。
安装
LVS的安装主要是在Director机器上进行，Real Server只需针对不同的转发方式做简单
的设定即可。特别是对LVS的NAT方式，Real Server惟一要做的就是设一下缺省的网关。
所以构架集群的第一步从安装Director机器开始。
首先，要在Director机器上安装一个Linux操作系统。虽然早期的一些Red Hat版本，
如6.2、7.2、8.0等自带Red Hat自己的集群软件，或者是在内核中已经支持LVS，但是为
了更清楚地了解LVS的机制，笔者还是选择自行将LVS编入Linux内核的方式进行安装，
Linux版本采用Red Hat 9.0。
如果用户对Red Hat的安装比较了解，可以选择定制安装，并只安装必要的软件包。
安装中请选择GRUB 做为启动引导管理软件。因为GRUB 在系统引导方面的功能远比
LILO强大，在编译Linux内核时可以体会它的方便之处。
LVS是在Linux内核中实现的，所以要对原有的Linux内核打上支持LVS的内核补丁，
然后重新编译内核。支持LVS 的内核补丁可以从LVS 的官方网
http://www.linuxvirtualserver.org 下载，下载时请注意使用的Linux核心版本，必须下载和
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使用的Linux内核版本相一致的LVS内核补丁才行。对于Red Hat 9.0，其Linux内核版本
是2.4.20，所以对应内核补丁应该是http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-
2.4/linux-2.4.20-ipvs-1.0.9.patch.gz。笔者经过多次实验，使用Red Hat 9.0自带的Linux
源代码无法成功编译LVS 的相关模组。由于时间关系笔者没有仔细研究，而是另外从
kernel.org上下载了一个tar包格式的2.4.20内核来进行安装，顺利完成所有编译。下面是
整个内核的编译过程：
1.删除Red Hat自带的Linux源代码
# cd /usr/src
# rm -rf linux*
2.下载2.4.20内核
# cd /usr/src
# wget ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.4/linux-2.4.20.tar.bz2
3.解压到当前目录/usr/src
# cd /usr/src
# tar -xjpvf linux-2.4.20.tar.bz2
4.建立链接文件
# cd /usr/src # ln -s linux-2.4.20 linux-2.4 # ln -s linux-2.4.20 linux
5.打上LVS的内核补丁
# cd /usr/src
#wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.4/linux-2.4.20-ipvs-
1.0.9.patch.gz
# gzip -cd linux-2.4.20-ipvs-1.0.9.patch.gz
# cd /usr/src/linux
# patch -p1 < ../linux-2.4.20-ipvs-1.0.9.patch
在打补丁时，注意命令执行后的信息，不能有任何错误信息，否则核心或模组很可能
无法成功编译。
6.打上修正ARP问题的内核补丁
# cd /usr/src
# wget http://www.ssi.bg/~ja/hidden-2.4.20pre10-1.diff
# cd /usr/src/linux
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# patch -p1 < ../hidden-2.4.20pre10-1.diff
这一步在Director机器上可以不做，但是在使用LVS/TUN和LVS/DR方式的Real Server
上必须做。
7.为新核心命名
打开/usr/src/linux/Makefile。注意，在开始部分有一个变量EXTRAVERSION可以自行定
义。修改这个变量，比如改成“EXTRAVERSION=-LVS”后，编译出的核心版本号就会显
示成2.4.20-LVS。这样给出有含义的名称将有助于管理多个Linux核心。
8.检查源代码
# make mrproper
这一步是为确保源代码目录下没有不正确的.o文件及文件的互相依赖。因为是新下载的内
核，所以在第一次编译时，这一步实际可以省略。
9.配置核心选项
# make menuconfig
命令执行后会进入一个图形化的配置界面，可以通过这个友好的图形界面对内核进行定制。
此过程中，要注意对硬件驱动的选择。Linux支持丰富的硬件，但对于服务器而言，用不到
的硬件驱动都可以删除。另外，像Multimedia devices、Sound、Bluetooth support、Amateur
Radio support等项也可以删除。
注意，以下几项配置对LVS非常重要，请确保作出正确的选择：
(1)Code maturity level options项
对此项只有以下一个子选项，请选中为*，即编译到内核中去。
Prompt for development and/or incomplete code/drivers
(2)Networking options项
对此项的选择可以参考以下的配置，如果不清楚含义可以查看帮助：
<*> Packet socket
[ ] Packet socket: mmapped IO
< > Netlink device emulation
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Network packet filtering (replaces ipchains)
[ ] Network packet filtering debugging
Socket Filtering
<*> Unix domain sockets
TCP/IP networking
IP: multicasting
IP: advanced router
IP: policy routing
[ ] IP: use netfilter MARK value as routing key
[ ] IP: fast network address translation
<M> IP: tunneling
IP: broadcast GRE over IP
[ ] IP: multicast routing
[ ] IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL)
[ ] IP: TCP Explicit Congestion Notification support
[ ] IP: TCP syncookie support (disabled per default)
IP: Netfilter Configuration --->
IP: Virtual Server Configuration --->
(3)Networking options项中的IP: Virtual Server Configuration项
如果打好了LVS的内核补丁，就会出现此选项。进入Virtual Server Configuration选项，
有以下子选项：
<M> virtual server support (EXPERIMENTAL)
IP virtual server debugging
(12) IPVS connection table size (the Nth power of 2)
--- IPVS scheler
<M> round-robin scheling
<M> weighted round-robin scheling
<M> least-connection scheling scheling
<M> weighted least-connection scheling
<M> locality-based least-connection scheling
<M> locality-based least-connection with replication scheling
<M> destination hashing scheling
<M> source hashing scheling
<M> shortest expected delay scheling
<M> never queue scheling
--- IPVS application helper
<M> FTP protocol helper
以上所有项建议全部选择。
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(4)Networking options项中的IP: Netfilter Configuration项
对于2.4版本以上的Linux Kernel来说，iptables是取代早期ipfwadm和ipchains的
更好选择，所以除非有特殊情况需要用到对ipchains和ipfwadm的支持，否则就不要选它。
本文在LVS/NAT方式中，使用的就是iptables，故这里不选择对ipchains和ipfwadm的
支持：
< > ipchains (2.2-style) support
< > ipfwadm (2.0-style) support
10. 编译内核
(1)检查依赖关系
# make dep
确保关键文件在正确的路径上。
(2)清除中间文件
# make clean
确保所有文件都处于最新的版本状态下。
(3)编译新核心
# make bzImage
(4)编译模组
# make moles
编译选择的模组。
(5)安装模组
# make moles_install
# depmod -a
生成模组间的依赖关系，以便modprobe定位。
(6)使用新模组
# cp System.map /boot/System.map-2.4.20-LVS
# rm /boot/System.map
# ln -s /boot/System.map-2.4.20-LVS /boot/System.map
# cp arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz-2.4.20-LVS
# rm /boot/vmlinuz
# ln -s /boot/vmlinuz-2.4.20-LVS /boot/vmlinuz
# new-kernel-pkg --install --mkinitrd --depmod 2.4.20-LVS
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(7)修改GRUB，以新的核心启动
执行完new-kernel-pkg命令后，GRUB的设置文件/etc/grub.conf中已经增加了新核心的
启动项，这正是开始安装Linux时推荐使用GRUB做引导程序的原因。
grub.conf中新增内容如下：
title Red Hat Linux (2.4.20-LVS)
root (hd0,0)
kernel /boot/vmlinuz-2.4.20LVS ro root=LABEL=/
initrd /boot/initrd-2.4.20LVS.img
将Kernel项中的root=LABEL=/改成 root=/dev/sda1 (这里的/dev/sda1是笔者Linux的根
分区，读者可根据自己的情况进行不同设置）。
保存修改后，重新启动系统:
# reboot
系统启动后，在GRUB的界面上会出现Red Hat Linux(2.4.20-LVS)项。这就是刚才编译的
支持LVS的新核心，选择此项启动，看看启动过程是否有错误发生。如果正常启动，ipvs
将作为模块加载。同时应该注意到，用LVS的内核启动后在/proc目录中新增了一些文件，
比如/proc/sys/net/ipv4/vs/*。
11.安装IP虚拟服务器软件ipvsadm
用支持LVS的内核启动后，即可安装IP虚拟服务器软件ipvsadm了。用户可以用tar包或
RPM 包安装，tar 包可以从以下地址http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-
2.4/ipvsadm-1.21.tar.gz 下载进行安装。
这里采用源RPM包来进行安装：
# wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.4/ipvsadm-1.21-7.src.rpm
# rpmbuild --rebuild ipvsadm-1.21-7.src.rpm
# rpm -ivh /usr/src/redhat/RPMS/i386/ipvsadm-1.21-7.i386.rpm
注意：高版本的rpm命令去掉了--rebuild这个参数选项，但提供了一个rpmbuild命令来实
现它。这一点和以前在Red Hat 6.2中以rpm—rebuild XXX.src.rpm来安装源RPM包的习
惯做法有所不同。
安装完，执行ipvsadm命令，应该有类似如下的信息出现：
# ipvsadm
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IP Virtual Server version 1.0.9 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
出现类似以上信息，表明支持LVS 的内核和配置工具ipvsadm 已完全安装，这台
Director机器已经初步安装完成，已具备构架各种方式的集群的条件。
实例
理解了上述关于请求转发方式和调度算法的基本概念后，就可以运用LVS来具体实现
几种不同方式的负载均衡的集群系统。LVS的配置是通过前面所安装的IP虚拟服务器软件
ipvsadm来实现的。ipvsadm与LVS的关系类似于iptables和NetFilter的关系，前者只是
一个建立和修改规则的工具，这些命令的作用在系统重新启动后就消失了，所以应该将这
些命令写到一个脚本里，然后让它在系统启动后自动执行。网上有不少配置LVS的工具，
有的甚至可以自动生成脚本。但是自己手工编写有助于更深入地了解，所以本文的安装没
有利用其它第三方提供的脚本，而是纯粹使用ipvsadm命令来配置。
下面就介绍一下如何配置LVS/NAT、LVS/TUN、LVS/DR方式的负载均衡集群。
1.设定LVS/NAT方式的负载均衡集群
NAT是指Network Address Translation，它的转发流程是：Director机器收到外界请求，
改写数据包的目标地址，按相应的调度算法将其发送到相应Real Server上，Real Server
处理完该请求后，将结果数据包返回到其默认网关，即Director机器上，Dire

‘捌’ 关于服务器集群

问题1 ：服务器集群简单可以理解为负载均衡 就是多台服务器分担同一个应用任务，但是还要看具体应用是要跑什么然后才能判断能不能实现。比如web服务器（网站服务器）就可以放到群集服务器上，100个人访问的话可以随机分配到3个服务器上，但是看到的内容是一样的感觉就是在一台服务器上。

问题2：云是依托集群来做的。群集是实现云技术的一个基础平台。简单例子：三台服务器可以做成群集架设成云平台，然后经过云平台虚拟出6台或者更多台的虚拟服务器（视你物理服务器的性能来做）