Cluster là gì? Tổng hợp những thông tin liên quan đến Cluster

Việc làm kỹ thuật máy tính

1. Khái niệm về Cluster

Khái niệm Cluster đã có từ năm 1960 khi hệ thống đầu tiên được thiết kế thành Cluster. Trong tiếng anh “cluster” mang nghĩa là cụm, tụm hay tóm lại thì trong đây cũng có thể hiểu là một cụm máy tính có hiệu suất cao kết nối với nhau qua mạng cục bộ (mạng LAN) để cho phép chúng được hoạt động một cách độc lập.

Cluster được tạo ra để đảm bảo cũng như nâng cao khả năng sẵn sàng cho hệ thống mạng. Nó bao gồm những server đơn lẻ kết nối đồng thời và hoạt động với nhau trong cùng 1 hệ thống. Những server trong hệ thống có thể kết nối với nhau và trao đổi thông tin với mạng bên ngoài. Trong trường hợp, máy trong hệ thống xảy ra lỗi thì các server còn lại có chức năng duy trì độ ổn định cho hệ thống.

Đặc biệt Cluster đảm bảo dữ liệu được giữ ở mức độ ổn định hơn so với những máy tính hoạt động đơn lẻ. Tuy nhiên, phương pháp này so với các phương pháp thông thường như HPC IAAC, HPC PAAC sẽ có chi phí cao hơn, khó khăn trong việc cài đặt và bảo trì hơn vì rõ ràng so với việc cài đặt trên một máy tính cá nhân đơn lẻ, việc cài đặt một cụm máy sẽ tốn nhiều thời gian và công sức hơn. Việc sở hữu một cụm máy là rất khó và thường thì cụm máy được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng như công cụ tìm kiếm Google, các nghiên cứu về biến động địa chấn, dự báo thời tiết,...

Xem thêm: Ngành Kỹ thuật máy tính ra làm gì? Tất tần tật thông tin cần biết

2. Phân loại Cụm (Cluster)

Cluster được phân thành hai loại chính: Open Cluster và Close Cluster

- Open Cluster là hầu như mọi node trong đây đều là những IP bắt buộc phải có để có thể acess qua internet hay web nhưng điều này có tính bảo mật không cao.

- Close Cluster thì ngược lại đóng cụm được để phía đằng sau node cổng thì khả năng bảo mật sẽ tốt hơn so với Open Cluster

Cluster được chia làm thành các cụm phục vụ cho những mục đích riêng như load-balancing cluster (Cụm cân bằng tải: khả năng xử lý và phân bổ công việc rất tốt ), High availability clusters (Cụm khả dụng cao HA: đây là mục có mục đích tăng sự tin cậy để dự phòng trong trường hợp xảy ra lỗi node máy tính), High performance (Cụm hiệu năng cao HP để giải quyết những vẫn đề liên quan đến tính toán đặc biệt là những tính toán cấp cao).

Xem thêm: [Giải đáp] Khoa học máy tính là gì và cơ hội nghề nghiệp hấp dẫn nhất

3. Những điểm mạnh của hệ thống Server Cluster

Để sở hữu một cụm máy tính thì đó không phải điều đơn giản vì rất khó thiết lập cũng như không phải rẻ so với một máy tính duy nhất nhưng vì Cluster đem lại nhiều lợi ích nên hệ thống này vẫn đang được sử dụng cho những ứng dụng quan trọng:

- Hiệu suất của chi phí: mặc dù Cluster không phải rẻ so với một máy tính duy nhất nhưng đối với những việc làm có khối lượng công việc cao và cần sử dụng một hệ thống lớn thì Cluster thì chi phí có tính hiệu quả tỷ lệ với chi phí so với những chi phí cho chi tiêu ban đầu và chắc chắn là rẻ hơn rất nhiều so với máy tính tổng.

- Tốc độ xử lý cao: Cluster có tốc tốc độ xử lý ngang với những máy tính lớn

- Chức năng mở rộng tốt: Cluster là một cụm hệ thống máy tính nên việc mở rộng hệ thống là điều dễ dàng chỉ bằng cách đưa vào hệ thống những máy tính có server độc lập.

- Tính năng sẵn có: như đã nhắc bên trên thì nguyên lý hoạt động của Cluster là khi có node trong hệ thống xảy ra lỗi thì những server còn lại vẫn tiếp tục xử lý thông tin đảm bảo quá trình không bị ngắt quãng còn với những máy tính lớn thì không sẽ gây gián đoạn cả một hệ thống.

- Cung cấp sự dễ dàng trong quản lý: vì cluster là một cụm máy tính nên người dùng chỉ cần sử dụng Cluster Administrator Tool để quản lý như một hệ thống độc lập và chạy ứng dụng trên node riêng lẻ.. Đồng thời, cluster cho phép người dùng di chuyển những ứng dụng giữa các server khác nhau trong hệ thống.

4. Các thuật ngữ được sử dụng trong Cluster

- Failover: Quá trình khi cụm cluster xảy ra tự động. Khi một node trong hệ thống xảy ra lỗi thì những nhóm tài nguyên sẽ được chuyển những node còn hoạt động được trong cluster. Điều này được thiết lập như để thay đổi quyền sử dụng những tài nguyên nguồn.

- Node: Một server thuộc một cluster nhất định mà cluster service và những ứng dụng được cài đặt.

- Cluster: là một hệ thống được thiết lập hoạt động song song và được chia ra thành 1 nhóm server riêng để phục vụ mục đích chạy những thiết kế đặc biệt nào đó được liên kết với nhau mà có khả năng load-balance và chịu lỗi. Ngoài ra cluster còn có những khả năng khác luôn đầy đủ để phục vụ cho người dùng truy cập.

CV online

5. Các thành phần trong hệ thống Cluster Service

- Backup/Restore Manager: hệ thống sẽ đưa ra có API được lấy để hỗ trợ hoặc thay thế những dữ liệu trong cluster gọi là Backup Cluster Database. Nó sẽ kết nối với Failover manager đầu tiên, sau đó đưa lệnh đến node có quorum resource. Dữ liệu quản lý sẽ nhận được lệnh và sau đó tạo 1 bản thay thế cho quorum log file và những file checkpoint.

- Resource Monitor: bộ phận được thiết lập để kết nối giữa DLLS và Cluster service. Khi cluster cần được cung cấp dữ liệu từ một node trong hệ thống thì resource monitor sẽ tiệp nhận lệnh đó và cung cấp đến một resource DLL phù hợp. Bên cạnh đó khi một DLL cần thông báo trạng thái hoặc sự kiện cho cluster service

- Node manager: duy trì cục bộ các node đồng thời chạy trên các node, nhờ vào sự kết nối giữa các node và node manager để quản lý hoạt động của các node.

- Membership Manager: tạo sự nhất quán giữa các node trong hệ thống, thành phần hướng đến chủ yếu là những thuật toán regroup sẽ kích hoạt ngay khi có node xảy ra vấn đề.

- Checkpoint manager: phục hồi dữ liệu từ những resource có vấn đề, bộ phận này tiến hành rà soát những khóa registry khi resource trong trạn thái online và đưa những dữ liệu checkpoint tới quorum resource trong trường hợp offline

Xem thêm: Việc làm bảo trì máy tính

6. Những nguyên tắc hoạt động và lưu ý của cluster

Mỗi server trong hệ thống cluster gọi là node được thiết lập ở chế độ thủ động hoặc chủ động. Trong chế dộ chủ động mọi yêu cầu được thực hiện một cách tự động, còn khi node ở chế độ thủ động nó sẽ nằm ở chế độ dự phòng nóng nghĩa là sẵn sàng thay thế khi có node nào bị hỏng hoặc lỗi.

Những lưu ý khi sự dụng hệ thống cluster:

-  Cần chú ý hiệu quả hoạt động của những cụm máy tính phụ thuộc rất nhiều vào sự tương thích giữa các ứng dụng, dịch vụ, phần cứng và phần mềm.

- Không thể vận hành hệ thống cluster hay NLB khi giữa các server sử dụng những hệ điều hành khác nhau dù chúng có hỗ trợ nhau hay không.

- Những lỗi mà cluster không thể khắc phục đó là virus xâm nhập, lỗi phần mềm hoặc lỗi của người sử dụng.

- Để tránh mất dữ liệu do lỗi tác động cần xây dựng hệ thống bảo vệ chắc chắn cũng như có kế hoạch backup khôi phục dữ liệu.

Bên trên là những thông tin chi tiết về hệ thống Cluster để tìm hiểu những thông tin liên quan truy cập trang web work247.vn