Компания "ФАЭТОН Электроникс" проектирует, разрабатывает, изготавливает, а также осуществляет поставку, установку и внедрение отказоустойчивых серверных кластеров jET® X-Factor.    Подробнее ...

Мы предоставляем Вашему оборудованию системы сервисной и технической поддержкой и выполняем полный комплекс работ по обеспечению его гарантийного и послегарантийного обслуживания.

	Определение кластера
	Для чего применяют кластеры?
	Классификация кластеров
	Аппаратная архитектура кластера
	Конфигурация кластера БД jET® X-Factor

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАСТЕРА

   Кластер (cluster) – это объединение между собой двух и более серверов в единую систему, которые функционируют как единое целое. Кластеры создаются для достижения высокой надежности хранения данных, обеспечения высокой доступности информационного сервиса, распределения нагрузки на сервисы.

В кластерной системе две части – аппаратная («железная» часть) и программная (ОС и кластерное ПО).

Компьютеры и сетевые сегменты, составляющие кластер, собираются как с применением специальных «кластерных» аппаратных компонентов, так и без них. С точки зрения пользователей кластер выглядит как один сервер.

Кластеры применяются для решения самых разных задач:

- Надежность и высокую готовность данных обеспечивает High-Availability Cluster system (HA-Cluster)

- Там, где необходимо обеспечить масштабируемость сервисов, например, в случае множество обслуживающих веб-сайт серверов, применяются Massive Parallel Processing Cluster (MPP-Clusters).

- для обеспечения высокой производительности вычислений используются High Performance Computing Clusters (HPC-Clusters).

- Также для обеспечения высокой доступности информационного сервиса и/или для распределения нагрузки на сервисы используется механизм Network Load Balancing

Несмотря на то, что целью создания высокодоступных кластеров является повышение именно доступности данных и приложений, кластерные системы по сравнению с несколькими, находящимися в холодном резерве на всякий случай серверами, имеют и некоторые дополнительные преимущества:

- улучшенная производительность благодаря принципиальной возможности использовать все узлы кластера для обслуживания клиентов;

- улучшенная масштабируемость благодаря принципиальной возможности как модернизации узлов, так и увеличения количества узлов в кластере;

- улучшенная управляемость благодаря наличию средств централизованного управления вычислительным комплексом.

ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЮТ КЛАСТЕРЫ?

   Кластеры применяют в организациях, которым нужна круглосуточная и бесперебойная доступность сервисов и где любые перерывы в работе нежелательны и недопустимы. Или в тех случаях, когда возможен всплеск нагрузки, с которым может не справиться основной сервер, тогда ее помогут компенсировать дополнительные хосты, выполняющие обычно другие задачи.

Для почтового сервера, обрабатывающего десятки и сотни тысяч писем в день, или веб-сервера, обслуживающего онлайн-магазины, использование кластеров очень желательно.

Для пользователя подобная система остается полностью прозрачной - вся группа компьютеров будет выглядеть как один сервер. Использование нескольких, пусть даже более дешевых, компьютеров позволяет получить весьма существенные преимущества перед одиночным и шустрым сервером. Это равномерное распределение поступающих запросов, повышенная отказоустойчивость, так как при выходе одного элемента его нагрузку подхватывают другие системы, масштабируемость, удобное обслуживание и замена узлов кластера, а также многое другое. Выход из строя одного узла автоматически обнаруживается, и нагрузка перераспределяется, для клиента все это останется незамеченным.

Требуется отказоустойчивая работа сервисов и/или служб? ВАМ необходим серверный кластер.
В силу того, что каждый серверный кластер строится исходя из условий конкретной задачи, может содержать от 2 до 16,32,64 и т.д. серверных платформ, а также другого необходимого оборудования, не представляется возможным заранее сконфигурировать и посчитать серверные кластеры, а тем более назвать их "типовыми". Вы должны описать нам свою конкретную задачу, и наши специалисты составят конфигурацию и спецификацию Вашего кластера, подсчитают его стоимость и сроки возможного изготовления и поставки.

КЛАССИФИКАЦИЯ КЛАСТЕРОВ

1. Кластеры, обладающие высокой доступностью (HAС - High-Availability Cluster system) -
Эти кластеры используют для того, чтобы обеспечить максимально высокую доступность сервиса, который представляет данный кластер. Если в состав одного кластера входит максимальное число узлов, в момент, когда один или несколько серверов отказывают, появляется гарантия о предоставлении сервиса. Существует множество разнообразных программных продуктов для программной поддержки таких видов кластеров.

2. Кластеры, с функциями распределения нагрузки (NLB - Network Load Balancing) -
Принцип работы такого вида кластеров представляет собой распределение запросов через один или сразу несколько узлов входа, которые, в свою очередь занимаются перенаправлением их для проведения доработки на все остальные узлы. На первом этапе, разработчики этого кластера, считали, что он будет отвечать за производительность, но в большинстве случаев, благодаря тому, что такого вида кластеры оснащены специальными методами, они используются для повышения надежности. Такие конструкции по-другому называют северными фермами.

3. Вычислительные кластеры (HPC - High Performance Computing) -
Эти кластеры широко используются во время вычислений, а именно, при проведении разнообразных научных исследований, которые проводятся в процессе разработки многопроцессорных систем кластеров. Вычислительные кластеры характеризуются высокой производительностью процессоров в момент числовых операций с плавающей точкой и низкой латентностью объединяющих сетей. Кроме этого, обладая некоторыми уникальными особенностями, вычислительные кластеры способствуют значительному уменьшению времени, которое тратится на расчеты.

4. Системы распределенных вычислений (CLB - Component Load Balancing) -
Подобные системы не считают кластерами, но они отличаются аналогичными принципами технологий, которые используются при создании кластеров. Самый главный их недостаток - очень низкая доступностью каждого узла этих систем, то есть эффективную работу таких систем невозможно гарантировать. В таком случае, для выполнения определенной задачи, её разделяют между целым рядом независимых процессоров. Такого вида системы, в отличие от кластера, не имеют ничего общего с единым компьютером, а служат лишь для того, чтобы производить упрощенным способом распределения полученных вычислений. Нестабильная конфигурация в этом варианте, во многом компенсируется большой численностью узлов.

 

 

АППАРАТНАЯ АРХИТЕКТУРА КЛАСТЕРА

   Сервер, входящий в состав кластера, называется узлом кластера. Каждый узел кластера должен иметь подключение к локальной сети, интерфейс для кластерного межсоединения и доступ к общему дисковому устройству хранения. Кластер строится по архитектуре с разделяемыми дисками - все серверы кластера должны иметь полный и равноправный доступ ко всем устройствам хранения, на которых размещается служба, сервис или БД, к которым предъявляются требования отказоустойчивости.

В качестве таких дисковых устройств могут быть использованы дисковые устройства, подключаемые через сеть (NAS), специализированные сети устройств хранения (SAN) или SAS-диски. На выбор типа устройства хранения часто влияет размер кластера, используемая платформа сервера и поддержка производителя аппаратного обеспечения. Устройство хранения должно обеспечить достаточную производительность операций ввода-вывода приложений и быть хорошо масштабируемым при добавлении в кластер дополнительных узлов.

Для работы кластера необходимо две изолированных друг от друга сети. Публичная сеть для связи между клиентами и серверами кластера. С использованием этой сети производится подключение клиентских сессий к базе данных, их балансировка между узлами и аварийное переключение в случае сбоя. Приватная или внутренняя сеть, обычно называемая межсоединением, необходима для передачи сообщений между узлами. В отказоустойчивых кластерах (Real Application Cluster) межсоединение используется для реализации технологии "слияния" кэш (Cache Fusion) различных узлов кластера.

В большинстве случаев для обеспечения межсоединения в кластере вполне достаточно использование Gigabit Ethernet.

Общая структурная схема отказоустойчивого кластера.

Дублирование сетевых интерфейсов увеличивает надежность кластерной конфигурации. Кластерное программное обеспечение (например Oracle Clusterware) поддерживает до 100 узлов в кластере. Узлы кластера могут быть неидентичными, но должны иметь одинаковую аппаратную архитектуру и одну и ту же операционную систему и версию.

 

   Компания «ФАЭТОН Электроникс» разработает, изготовит и установит для Вас кластер, оптимальный для поставленных задач, как по своим ресурсам, так и по стоимости. Обладая партнерскими статусами мировых лидеров ИТ-индустрии, мы обеспечим поставки надежных решений и грамотную настройку работы всех систем.

КОНФИГУРАЦИЯ КЛАСТЕРА БД jET® X-Factor HPC

   Вычислительный кластер jET® X-Factor HPC на базе ПО Microsoft Windows HPC Server 2008 представляет собой аппаратно-программный комплекс, построенный на базе двух серверов, с повышенной отказоустойчивостью и производительностью, предназначенный для решения расчетных задач, допускающих распараллеливание, или одновременного эффективного выполнения ряда задач. Кластер позволяет максимально использовать все ресурсы данной системы.

Внедрение в данную систему Microsoft Windows HPC Server 2008 позволяет оптимизировать рабочий процесс, объединяя в себе обширные функциональные возможности, обеспечивает быстрое развертывание системы, включает мониторинг систем и составление отчетов, содержит обновленный матер создания сетей, новые средства диагностики и упрощенный способ управления сетевыми драйверами.

Windows HPC Server 2008 объединяет в себе мощь платформы Windows Server c обширными функциональными возможностями для использования кластеров «под ключ», благодаря которым можно повысить производительность и упростить среду высокопроизводительных вычислений. Windows HPC Server 2008 эффективно масштабируется на тысячи вычислительных ядер и предоставляет полный набор средств развертывания, администрирования и мониторинга, которые можно с легкостью внедрить и интегрировать в существующей инфраструктуре. Компании-разработчики ПО, специализирующиеся на решениях для различных отраслей, создают свои приложения с учетом интеграции с Windows HPC Server 2008, чтобы предоставить возможность пользователям самим выбирать приложения для развертывания и управления задачами без необходимости изучения новых и сложных пользовательских интерфейсов.

	1. Коммуникационные серверы серии X-Stream Недорогие, как правило однопроцессорные вычислительные машины, предназначенные для решения основных задач малого и среднего бизнеса. Производительность достаточная для исполнения набора стандартных приложений, обеспечивающих совместную работу небольшого коллектива или рабочей группы и бухгалтерский учет предприятия малого бизнеса. К основным особенностям этой линейки относятся базовая управляемость, механизмы обеспечения отказоустойчивости дисковой подсистемы, подсистемы оперативной памяти и соединений по локальной вычислительной сети. Типичные роли сервера - терминальный сервер (20-60 пользователей), Web/FTP/mail сервер, firewall, шлюз, proxy-сервер, сервер приложений, вычислительный узел кластера, файл-сервер.    Модели серверов:    - jET® X-Stream 1D1GC Pedestal (6U) Server System WG.    - jET® X-Stream 1D4R 1U Rack Server System DEP.    - jET® X-Stream 1D4R 2U Rack Server System ENT.	2
____________________________________________________________________
	2. Серверы баз данных серии X-Base Наряду с превосходной производительностью, эти вычислительные машины предлагают широкие возможности для модернизации и масштабируемости. Возможность использования до двух многоядерных процессоров, дублирования блоков питания, вентиляторов охлаждения, сетевых адаптеров, механизмы отказоустойчивости для подсистемы оперативной и дисковой памяти, продвинутая управляемость - все это делает серверы этой линейки на самом деле универсальными. Надежность и производительность этих серверов позволит надолго забыть о проблемах с постоянно растущими требованиями к совместно используемым ресурсам предприятий малого и среднего бизнеса. Типичные роли сервера - файл сервер сервер баз данных (10-15 пользователей), сервер 1С Предприятие 7.7/8.0, вычислительный узел кластера, Proxy/Firewall сервер, терминальный сервер (15-30 пользователей), Web/FTP/mail сервер.    Модели серверов:    - jET® X-Base 22BC Pedestal (6U) Server System WG.    - jET® X-Base 221BC Pedestal (6U) Server System DEP.    - jET® X-Base 22HC Pedestal (6U) Server System DEP.    - jET® X-Base 23HC Pedestal (5U) Server System DEP.    - jET® X-Base 231HC Pedestal (5U) Server System ENT.
____________________________________________________________________
	3. Серверы - файловые хранилища X-Files Представляют собой воплощение всех существующих современных технологий в области производства серверов. Мультипроцессорные, модульные, многократно зарезервированные системы, способные решать самые сложные и ресурсоемкие вычислительные задачи. Сервер такого класса по сути представляет собой центр обработки данных в одном блоке. Надежность, производительность, модульность и особенности архитектуры позволяют этим системам обеспечивать высокую доступность и безопасность, а так же обеспечивать перераспределение вычислительной мощности при использовании виртуализации. Это системы, на которые можно рассчитывать при решении самых сложных задач и быть на сто процентов уверенными в том, что ваши вычислительные ресурсы не станут слабым звеном. Типичные роли сервера - файловое хранилище , файл сервер, вычислительный узел кластера, хранение объемных данных, видео-сервер.    Модели серверов:    - jET® X-Files 3FC Rack (4U) Server System WG.    - jET® X-Files 2MF 6U Rack Server System DEP.    - jET® X-Files 232HC Pedestal (5U) Server System DEP.    - jET® X-Files 273R 2U Rack Server System ENT.