第二章Linux集群（1）

1. 什么是集群

集群是一组协同工作的服务器，各有分工，对外表现为一个整体，只提供一个访问入口。

集群就是指一组（若干个）相互独立的计算机，利用高速通信网络组成的一个较大的计算机服务系统，每个集群节点（即集群中的每台计算机）都是运行各自服务的独立服务器。这些服务器之间可以彼此通信，协同向用户提供应用程序，系统资源和数据，并以单一系统的模式加以管理。当用户请求集群系统时，集群给用户的感觉就是一个单一独立的服务器，而实际上用户请求的是一组集群服务器。

2. 为什么要学习集群

单个服务器的能力终究是有上限的，面对海量信息，单台服务器远不能承担数据带来的压力，所以就需要多台服务器组成集群分享压力协同工作。

集群具有以下优点：

（1）高性能

一些重要的计算密集型应用如天气预报等，需要计算机有很强的运算处理能力。单台服务器不满足计算能力，很难单独完成此任务，因此对于这类复杂的计算业务，使用计算机集群技术，集中几十上百台计算机进行计算。

（2）价格性价比

通常一套系统集群架构，只需要几台或数十台服务器主机即可。与动辄价值上百万元的专用超级计算机相比便宜了很多。在达到同样性能需求的条件下，采用计算机集群架构比采用同等运算能力的大型计算机具有更高的性价比。

（3）可伸缩性

当服务负载，压力增长时，针对集群系统进行较简单的扩展即可满足需求，且不会降低服务质量。集群中的节点数目可以增长到几千乃至上万个，其伸缩性远超单台超级计算机。

（4）高可用性

单一的计算机系统总会面临设备损毁的问题，如CPU，内存，主板之类部件损坏，这时可能会导致计算机系统宕机，无法停供正常服务。在集群系统中，集群架构技术可以使系统在若干硬件设备故障时仍可以正常工作，将系统的停机时间减少到最少。

（5）透明性

多个独立计算机组成的松耦合集群系统构成一个虚拟服务器。用户或客户端程序访问集群系统时，就像访问一台高性能，高可用的服务器一样，集群中一部分服务器的上线，下线不会中断整个系统服务，这对用户也是透明的。

（6）可编程性

在集群系统上，容易开发及修改各类应用程序。

3. 集群的分类

负载均衡集群_LBC: 分担服务的总体压力

高可用集群_HAC:尽可能的保障服务状态的可用性

高性能运算集群_HPC:提供单台服务器提供不了的计算能力

（1）负载均衡集群_LBC:（适用于业务较大的并发处理场景）

作用：减轻单台服务器的压力，把很多客户集中的访问请求负载压力尽可能平均地分摊在计算机集群中各服务器进行处理。这样的系统非常适合使用同一组应用程序为大量用户提供服务的模式，每个节点都可以承担一定的访问请求负载压力，并且可以实现访问请求在各节点之间动态分配，以实现负载均衡。