کلاسترینگ سرور و یا خوشه بندی سرور چیست؟

خوشه بندی سرور چگونه کار می کند؟

خوشه بندی سرور با گروه بندی چندین سرور مستقل، معروف به گره، در یک خوشه واحد برای افزایش قابلیت اطمینان، عملکرد و مقیاس پذیری کار می کند. در اینجا نحوه عملکرد آن به طور معمول آمده است:

• پیکربندی گره: هر سرور درون خوشه (گره) به طور یکسان با همان سیستم عامل، برنامه ها و داده ها پیکربندی شده است. این امر ثبات را در تمام گره های درون خوشه تضمین می کند.
• توزیع بار: درخواست‌ها یا وظایف دریافتی بین گره‌های خوشه توزیع می‌شوند. این توزیع بار را می توان بر اساس عواملی مانند بار سرور، منابع موجود و شرایط شبکه به صورت پویا مدیریت کرد.
• افزونگی و تحمل خطا: خوشه‌بندی سرور با داشتن گره‌های متعددی که قادر به مدیریت حجم کاری یکسان هستند، افزونگی را فراهم می‌کند. اگر یک گره از کار بیفتد یا بیش از حد بارگذاری شود، بار کاری می تواند به طور خودکار به گره های دیگر درون خوشه منتقل شود و عملکرد مداوم بدون وقفه را تضمین کند.
• در دسترس بودن بالا: با توزیع بار کاری در چندین گره، خوشه بندی سرور، دسترسی بالای خدمات را تضمین می کند. اگر یک گره از کار بیفتد، سایر گره‌های درون خوشه می‌توانند به‌طور یکپارچه کنترل را به دست گیرند و زمان خرابی را به حداقل برسانند و در دسترس بودن سرویس را برای کاربران حفظ کنند.
• مکانیزم Failover: در صورت خرابی گره، یک مکانیسم failover درخواست‌های دریافتی را به گره‌های موجود درون خوشه هدایت می‌کند. این فرآیند اغلب خودکار و شفاف برای کاربران نهایی است و خدمات بدون وقفه را تضمین می کند.
• مقیاس پذیری: خوشه بندی سرور امکان مقیاس پذیری آسان را با افزودن یا حذف گره ها در صورت نیاز فراهم می کند. گره‌های اضافی را می‌توان به خوشه اضافه کرد تا با افزایش حجم کار یا تقاضای کاربر، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را برای سیستم فراهم کند.

به طور کلی، خوشه‌بندی سرور، قابلیت اطمینان، کارایی و مقیاس‌پذیری را با توزیع بار کاری در چندین گره، ارائه افزونگی و تحمل خطا، و فعال کردن Failover بدون درز در صورت خرابی گره، بهبود می‌بخشد. این معماری به طور گسترده در محیط های سازمانی برای اطمینان از دسترسی بالا و عملکرد مداوم خدمات حیاتی استفاده می شود.

خوشه بندی سرور با گروه بندی چندین سرور مستقل، معروف به گره، در یک خوشه واحد برای افزایش قابلیت اطمینان، عملکرد و مقیاس پذیری کار می کند. 

چگونه خوشه های سرور در دسترس بودن بالا را فراهم می کنند؟

خوشه های سرور با استفاده از مکانیسم های افزونگی و شکست، دسترسی بالایی را فراهم می کنند. در اینجا راه های کلیدی وجود دارد که خوشه های سرور از در دسترس بودن بالا اطمینان حاصل می کنند:

• افزونگی: خوشه های سرور دارای چندین گره با تنظیمات و منابع مشابه هستند. هر گره در خوشه قادر است بار کاری را به طور مستقل مدیریت کند. این افزونگی تضمین می‌کند که اگر یک گره از کار بیفتد یا در دسترس نباشد، گره دیگری می‌تواند درخواست‌ها را تصاحب کند و به ارائه خدمات ادامه دهد. با توزیع بار کاری در چندین گره، خوشه‌ها می‌توانند با شکست‌ها بدون تجربه خرابی مقابله کنند.
• Failover: هنگامی که یک گره در خوشه از کار می افتد یا پاسخگو نمی شود، یک مکانیسم Failover شروع می شود. مدیر خوشه یا متعادل کننده بار خرابی را تشخیص داده و درخواست های دریافتی را به گره های موجود هدایت می کند. این فرآیند failover به طور خودکار و شفاف برای مشتریان اتفاق می افتد و خدمات بدون وقفه را تضمین می کند. گره شکست خورده را می توان در حالی که خوشه به کار خود ادامه می دهد تعمیر یا جایگزین کرد.
• Load Balancing: خوشه های سرور از متعادل کننده های بار برای توزیع درخواست های دریافتی در سراسر گره های فعال استفاده می کنند. الگوریتم‌های متعادل کننده بار، حجم کار را به طور مساوی توزیع می‌کنند و از هجوم هر گره منفردی جلوگیری می‌کنند. این مکانیزم متعادل کننده بار به بهینه سازی استفاده از منابع کمک می کند و تضمین می کند که هیچ گره منفردی به یک نقطه شکست تبدیل نمی شود. اگر یک گره بیش از حد بارگذاری شود یا پاسخگو نباشد، متعادل کننده بار درخواست ها را به سایر گره های موجود هدایت می کند و در دسترس بودن بالا را حفظ می کند.
• نظارت و بررسی سلامت: خوشه های سرور به طور مداوم سلامت و عملکرد هر گره را نظارت می کنند. ابزارهای مانیتورینگ به طور مرتب در دسترس بودن و پاسخگویی گره ها را بررسی می کنند. اگر یک گره نتواند پاسخ دهد یا رفتار غیر طبیعی از خود نشان دهد، ناسالم در نظر گرفته می شود. سپس مدیر خوشه یا سیستم مانیتورینگ می‌تواند فرآیند failover را برای اطمینان از خدمات بدون وقفه با انتقال بار کاری به گره‌های سالم راه‌اندازی کند.
• ذخیره‌سازی مشترک: خوشه‌های سرور اغلب از سیستم‌های ذخیره‌سازی مشترک، مانند شبکه فضای ذخیره‌سازی مشترک (SAN) یا سیستم فایل توزیع شده استفاده می‌کنند. این ذخیره سازی مشترک به چندین گره اجازه می دهد تا به داده های مشابه دسترسی داشته باشند و به اشتراک بگذارند. اگر یک گره از کار بیفتد، گره دیگری می تواند به طور یکپارچه به داده های به اشتراک گذاشته شده دسترسی پیدا کند و از ثبات داده ها اطمینان حاصل کند و اختلالات را به حداقل برساند.

خوشه های سرور با ترکیب افزونگی، مکانیسم های شکست، تعادل بار و ذخیره سازی مشترک، یک زیرساخت بسیار در دسترس ایجاد می کنند. این ویژگی‌ها با هم کار می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که حتی اگر گره‌های جداگانه با شکست یا اختلال مواجه شوند، خوشه به‌عنوان یک کل عملیاتی می‌ماند و خدمات بدون وقفه را به مشتریان ارائه می‌دهد.

خوشه های سرور چگونه تعادل بار را ارائه می کنند؟

خوشه های سرور تعادل بار را با توزیع موثر فراهم می کنند 

استفاده از ترافیک ورودی یا پرس و جوهای پردازش داده در چندین گره در سیستم. این کار استفاده بهینه از منابع را تضمین می کند و از سرخوردگی هر گره منفردی جلوگیری می کند. در اینجا نحوه دستیابی به توازن بار توسط خوشه های سرور آورده شده است:

• راه اندازی Active-Active یا Active-Passive: خوشه های سرور را می توان در یک راه اندازی فعال-فعال یا فعال-غیرفعال پیکربندی کرد. در یک پیکربندی فعال-فعال، تمام گره‌های درون خوشه به طور فعال به ترافیک یا پردازش درخواست‌ها به طور همزمان سرویس می‌دهند. این امکان متعادل کردن بار فوری را فراهم می کند زیرا بار کاری ورودی به طور مساوی بین گره های فعال توزیع می شود. در مقابل، یک راه‌اندازی فعال – غیرفعال یک گره را به عنوان فعال تعیین می‌کند در حالی که بقیه تا زمانی که نیاز باشد غیرفعال می‌مانند. در صورت بار کاری بیش از حد بر روی گره فعال، ترافیک را می توان به طور یکپارچه به گره های غیرفعال هدایت کرد و توزیع بار کارآمد را تضمین کرد.
• متعادل سازی بار خودکار: تعادل بار در خوشه های سرور را می توان خودکار کرد تا به طور یکپارچه بار کاری اضافی را به سایر گره های موجود در سیستم تغییر دهد. تنظیمات تعادل بار خودکار امکان نظارت در زمان واقعی عملکرد گره و الگوهای ترافیک را فراهم می کند. هنگامی که یک گره به محدودیت ظرفیت خود می رسد یا با مشکلاتی مواجه می شود، درخواست های دریافتی به طور خودکار به سایر گره های موجود هدایت می شوند. این تعادل بار پویا تضمین می کند که منابع به طور موثر مورد استفاده قرار می گیرند و از هر نقطه خرابی در خوشه جلوگیری می کند.
• پیکربندی دستی: در حالی که کمتر رایج و کارآمدتر است، پیکربندی های متعادل کننده بار دستی شامل توزیع مجدد دستی بار کاری بین گره های خوشه ای است. این رویکرد مستلزم مداخله انسانی برای شناسایی گره های بارگذاری شده و پیکربندی دستی سیستم برای هدایت ترافیک به سایر گره های موجود است. با این حال، متعادل‌سازی بار دستی می‌تواند منجر به خرابی شود و معمولاً برای سیستم‌های حیاتی که عملیات مداوم ضروری است، توصیه نمی‌شود.
• تعمیر و نگهداری پیشگیرانه: خوشه‌های سرور از شیوه‌های نگهداری پیشگیرانه برای بهینه‌سازی کارایی تعادل بار استفاده می‌کنند. نظارت مستمر بر عملکرد گره، استفاده از منابع و ترافیک شبکه به مدیران این امکان را می‌دهد تا پیش از اینکه بر عملکرد سیستم تأثیر بگذارند، به طور فعال گلوگاه‌ها یا مسائل بالقوه را شناسایی و برطرف کنند. با پرداختن پیشگیرانه به این مسائل، خوشه های سرور می توانند تعادل بار بهینه را حفظ کرده و از دسترسی بی وقفه خدمات اطمینان حاصل کنند.

به طور کلی، خوشه‌های سرور تعادل بار را از طریق راه‌اندازی‌های فعال-فعال یا فعال-غیرفعال، مکانیسم‌های تعادل بار خودکار و شیوه‌های نگهداری پیشگیرانه فراهم می‌کنند. این استراتژی ها توزیع کارآمد بار کاری را در گره های متعدد درون خوشه تضمین می کند، عملکرد، مقیاس پذیری و قابلیت اطمینان سیستم را به حداکثر می رساند.

خوشه های سرور با توزیع موثر ترافیک ورودی یا پرس و جوهای پردازش داده در چندین گره در سیستم، تعادل بار را فراهم می کنند. 

اینجا می توانید در مورد خرید سرور فیزیکی بیشتر مطالعه کنید.خرید کامپوتر سرور هم اینجا مطالعه کنید.

در نتیجه، خوشه‌های سرور با ارائه راه‌حل‌های با کارایی بالا، تحمل‌پذیر خطا و مقیاس‌پذیر برای سازمان‌ها، نقش مهمی در محیط‌های محاسباتی مدرن دارند. با گروه بندی چندین سرور مستقل در یک خوشه، کسب و کارها می توانند قابلیت اطمینان را افزایش دهند، عملکرد را بهبود بخشند و از عملکرد مستمر سرویس های حیاتی اطمینان حاصل کنند.