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什么是集群技术

简单说，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。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并发。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。知道linux系统出现，集群的概念才得以广为传播。

集群实际就是一个cluster，这个cluster要从两个方面考虑，一个是性能的叠加，另外一个就是可以实现高可用性。

集群分为同构和异构两种，它们的区别在于：组成集群系统的计算机之间的体系结构是否相同。集群计算机按功能和结构可以分成以下三类：

性能：

负载均衡集群：对性能的叠加；

高性能计算集群：基于一些类库mpi这种的，在开发的时候就考虑到多节点性能；

高可用：

高可用性集群。

下面为大家详细介绍一下：

高可用集群

一般是指当集群中有某个节点失效的情况下，其上的任务会自动转移到其他正常的节点上。还指可以将集群中的某节点进行离线维护再上线，该过程并不影响整个集群的运行。当应用程序出现故障，或者系统硬件，网络出现故障是，应用可以自动，快速地从一个节点切换到另一个节点，从而保证应用持续、不间断地对外提供服务。

负载均衡集群

负载均衡集群也是由两台或者两台以上的服务器组成，分为前端负载调度和后端服务两个部分。负载调度部分负载吧客户端的请求按照不同的策略分配给后端服务节点，而后端节点是真正提供营养程序服务的部分。与ha cluster不同的是，负载均衡集群中，所有的后端节点都处于活动状态，他们都对外提供服务，分摊系统的工作负载。

负载均衡集群可以把一个高负荷的应用分散到多个节点共同完成，适用于业务繁忙、大负荷访问的应用系统。但是它也有不足的地方；当一个节点出现故障时，前端调度系统并不知道此节点已经不能提供服务，仍然会把客户端请求调度到故障节点上来，这样访问就会失败。为了解决这个问题，负载调度系统一般都引入了节点监控系统。

节点监控系统位于前端负载调度机上，负责监控下面的服务节点。当某个节点出现故障后，节点监控系统会自动将故障节点从集群中剔除；当此节点恢复正常后，节点监控系统又会自动将其加入集群中，而这一切，对用户来说是完全透明的。

高性能计算集群

高性能计算集群采用将计算任务分配到集群的不同节点而提高计算能力，因而主要应用在科学计算领域。比较流行的hpc采用linux操作系统和其他一些免费软件来完成并行运算。这一集群配置通常被称为beowulf集群。这类集群通常运行特定的程序以发挥hpc cluster的并行能力。这类程序一般应用特定的运行库，比如专为科学计算设计的mpi库。

hpc集群特别适合于在计算中各计算节点之间发生大量数据通讯的计算作业，比如一个节点的中间结果或影响到其他节点计算结果的情况。