服务器集群架构?服务器架构有哪些

什么是集群架构

集群架构是一种计算机系统架构,通过连接多个独立计算节点,形成统一计算资源池,提供高可用性、高性能或高扩展服务。节点通过网络连接,共享存储资源。即使节点故障,其他节点可接管工作,确保服务连续性。

集群架构优势在于可扩展性、容错性和性能提升。增加节点可扩展处理能力,应对增长工作负载。冗余设计提高整体可靠性,负载均衡技术分散请求,提升响应速度。

集群架构根据用途、通信方式和存储资源分类。用途涵盖高性能计算、高可用性、负载均衡。通信方式分为对等和主从。存储资源分为共享和无共享。

集群广泛应用于数据中心、企业应用、互联网服务、科学计算。数据中心提供强大计算和存储能力,支持大规模数据处理分析。企业级应用确保关键业务持续运行,减少停机时间。互联网服务应对高峰流量,提供快速稳定服务。

集群架构需支持关键技术和策略,包括负载均衡器、集群管理软件、数据同步、故障检测和恢复。负载均衡器分配任务,集群管理监控状态,协调节点协作,数据同步确保一致性,故障恢复策略确保快速恢复正常运行。

集群架构挑战包括复杂性增加、管理维护成本上升和性能瓶颈。设计实施需专业技术和经验,确保系统高效稳定运行。

集群架构是强大计算机系统架构,提供高可用性、高性能和高扩展服务,成为现代信息技术领域重要技术之一。随着技术发展,集群架构将持续适应新挑战和需求。

服务器集群和一台服务器有什么区别

服务器集群与单台服务器的显著差异

想象一下,当一台服务器发生故障,整个业务系统如同断了脊梁,用户访问陷入停滞。这就是单点故障带来的影响。相比之下,服务器集群则为我们提供了一种全新的解决方案,它将多台独立的服务器通过高速网络紧密协作,形成一个强大的计算平台。

集群:分布式力量的集结

计算机集群并非简单的叠加,而是一组松散集成的计算机,通过网络连接形成高度协同的系统。每个节点,即单个服务器,各自独立运行服务进程,但整体上它们共同构成一个统一的服务入口,为用户提供无缝的体验。集群的核心目标是提升系统的可用性、可靠性和可扩展性,通过多台服务器的协作,实现高性能和低成本的双重优势。

集群架构的特点

集群架构的特性鲜明,首要的便是高性能,在处理大量计算密集型任务时,如天气预报和科学研究,集群能够显著提升处理速度,满足高要求的业务需求。其次,集群通过合理配置,降低了硬件成本,相比单台大型计算机,它提供了更高的性价比。再者,集群的扩展性无可比拟,随着需求的增长,只需增加服务器,即可轻松应对负载压力,同时保持服务质量。最后,高可用性是集群的另一大特性,它确保7*24小时不间断的服务,即使部分服务器故障,也能通过冗余机制无缝切换,确保用户体验。

集群的优势彰显

集群的透明性是关键,它允许松耦合的节点组成,即使个别服务器故障,也不会影响整体服务。同时,集群能提供无缝的性能提升,随着访问量增加,系统扩展性极强。此外,良好的可管理性和可编程性让集群系统的维护和应用开发变得更为便捷。

集群的分类

服务器集群根据功能可分为负载均衡集群(LBC),旨在分摊工作负载,提高系统响应速度;高可用性集群(HAC),着重在故障容错和不间断服务;而高性能计算集群(HPC),则聚焦于处理大规模并行计算任务。

总结来说,服务器集群与单台服务器的差异,不仅体现在故障应对能力上,更体现在其整体性能、经济性、可扩展性和可靠性上。通过深入理解集群的原理和优势,企业可以更好地选择和构建适合自己业务需求的集群架构。

为什么要使用集群架构

分布式和集群其实就好像权限或者表的水平切割和垂直切割,集群是一种水平切割来分担压力的形式,分布式就好像一个垂直切割来分担压力一样。分布式必定包含集群。

一、为什么要集群?

1.JavaEE项目,如果部署在一台Tomcat上,所有的请求,都由这一台服务器处理,存在很大风险:

A:并发处理能力有限

(一般单台服务器处理的并发量为250左右,超过250,可能会出现数据丢失,链接不稳定的情况)。因为单服务器的性能有限制。所以单台Tomcat的最大连接数有限制,

B:容错率低,一旦服务器故障,整个服务就无法访问了。

eBay于 1999年6月停机22小时的事故,中断了约230万的拍卖,使eBay的股票下降了9.2个百分点。

C:单台服务器计算能力低,无法完成复杂的海量数据计算。

提高CPU主频和总线带宽是最初提供计算机性能的主要手段。但是这一手段对系统性能的提供是有限的。接着人们通过增加CPU个数和内存容量来提高性能,于是出现了向量机,对称多处理机(SMP)等。但是当CPU的个数超过某一阈值,这些多处理机系统的可扩展性就变的极差。主要瓶颈在于CPU访问内存的带宽并不能随着CPU个数的增加而有效增长。与SMP相反,集群系统的性能随着CPU个数的增加几乎是线性变化的。

使用集群架构完成工作主要有以下几点决定:

1、高性能计算

一些国家重要的计算密集型应用(如天气预报,核试验模拟等),需要计算机有很强的运算处理能力⌄以全世界现有的技术,即使是大型机器,其计算能力也是有限的,很难单独完成此任务。因为计算时间可能会相当长,也许几天,甚至几年或更久。因此,对于这类复杂的计算业务,便使用了计算机集群技术,集中几十上百台,甚至成千上万台计算机进行计算。

2、价格有效性

早期的淘宝,支付宝的数据库等核心系统就是使用上百万元的小型机服务器。后因使用维护成本太高以及扩展设备费用成几何级数翻倍,甚至成为扩展瓶颈,人员维护也十分困难,最终使用PC服务器集群替换之,比如,把数据库系统从小机结合Oracle数据库迁移到MySQL开源数据库结合PC服务器上来。不但成本下降了,扩展和维护也更容易了。

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。

通常情况下,硬件设备若想扩展性能,不得不增加新的CPU和存储器设备,如果加不上去了,就不得不购买更高性能的服务器,就拿我们现在的服务器来讲,可以增加的设备总是有限的。如果采用集群技术,则只需要将新的单个服务器加入现有集群架构中即可,从访问的客户角度来看,系统服务无论是连续性还是性能上都几乎没有变化,系统在不知不觉中完成了升级,加大了访问能力,轻松地实现了扩展。集群系统中的节点数目可以增长到几千乃至上万个,其伸缩性远超过单台超级计算机。

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,电源,硬盘等,只要一个部件坏掉,这个计算机系统就可能会宕机,无法正常提供服务。在集群系统中,尽管部分硬件和软件还是会发生故障,但整个系统的服务可以是7*24小时可用的。

集群架构技术可以使得系统在若干硬件设备故障发生时仍可以继续工作,这样就将系统的停机时间减少到了最小。集群系统在提高系统可靠性的同时,也大大减小了系统故障带来的业务损失,目前几乎100%的互联网网站都要求7*24小时提供服务。

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、可管理性

整个系统可能在物理上很大,但其实容易管理,就像管理一个单一映像系统一样。在理想状况下,软硬件模块的插入能做到即插即用。

7、可编程性

在集群系统上,容易开发及修改各类应用程序。

蓝海大脑水冷工作站超融合架构承担着计算资源池和分布式存储资源池的作用,极大地简化了数据中心的基础架构,通过软件定义的计算资源虚拟化和分布式存储架构实现无单点故障、无单点瓶颈、弹性扩展、性能线性增长等能力。通过简单方便的统一管理界面,实现对数据中心计算、存储、网络、虚拟化等资源的统一监控、管理和运维。

型号蓝海大脑水冷服务器

英特尔

处理器 Intel Xeon Gold 6240R 24C/48T,2.4GHz,35.75MB,DDR4 2933,Turbo,HT,165W.1TB

Intel Xeon Gold 6258R 28C/56T,2.7GHz,38.55MB,DDR4 2933,Turbo,HT,205W.1TB

Intel Xeon W-3265 24C/48T 2.7GHz 33MB 205W DDR4 2933 1TB

Intel Xeon Platinum 8280 28C/56T 2.7GHz 38.5MB,DDR4 2933,Turbo,HT 205W 1TB

Intel Xeon Platinum 9242 48C/96T 3.8GHz 71.5MB L2,DDR4 3200,HT 350W 1TB

Intel Xeon Platinum 9282 56C/112T 3.8GHz 71.5MB L2,DDR4 3200,HT 400W 1TB

AMD

处理器 AMD锐龙Threadripper Pro 3945WX 4.0GHz/12核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 3955WX 3.9GHz/16核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 3975WX 3.5GHz/32核/128M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 3995WX 2.7GHz/64核/256M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5945WX 4.1G 12核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5955WX 4.0G 16核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5965WX 3.8G 24核/128M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5975WX 3.6G 32核/128M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5995WX 2.7G 64核/256M/3200/280W

显卡 NVIDIA A100×4, NVIDIA GV100×4

NVIDIA RTX 3090×4, NVIDIA RTX 3090TI×4,

NVIDIA RTX 8000×4, NVIDIA RTX A6000×4,

NVIDIA Quadro P2000×4,NVIDIA Quadro P2200×4

硬盘 NVMe.2 SSD: 512GB,1TB; M.2 PCIe- Solid State Drive(SSD),

SATA SSD: 1024TB, 2048TB, 5120TB

SAS:10000rpm&15000rpm,600GB,1.2TGB,1.8TB

HDD: 1TB,2TB,4TB,6TB,10TB

外形规格立式机箱

210尺寸mm(高*深*宽): 726 x 616 x 266

210A尺寸mm(高*深*宽): 666 x 626 x 290

210B尺寸mm(高*深*宽): 697 x 692 x 306

声卡:7.1通道田声卡

机柜安装:前置机柜面板或倒轨(可选)

电源功率: 1300W×2; 2000W×1

软件环境可预装 CUDA、Driver、Cudnn、NCCL、TensorRT、Python、Opencv等底层加速库、选装 Tensorflow、Caffe、Pytorch、MXnet等深度学习框架。

前置接口 USB3.2 GEN2 Type-C×4

指承灯电和硬盘LED

灵动扩展区: 29合1读卡器,eSATA,1394,PCIe接口(可选)

读卡器: 9合1SD读卡器(可选)

模拟音频:立体声、麦克风

后置接口 PS2接口:可选

串行接口:可选

USB3.2 GEN2 Type-C×2

网络接口:双万兆(RJ45)

IEEE 1394:扩展卡口

模拟音频:集成声卡 3口

连接线专用屏蔽电缆(信号电缆和电源电缆)

资料袋使用手册、光盘1张、机械键盘、鼠标、装箱单、产品合格证等

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THE END