架设基于LINUX的服务器集群

时间:2008-10-03 13:31:47  来源:第二电脑网上收集  作者:

  第二电脑网导读:行交易也就越来越受关注。近几年,电子商务的年增长均超过100%。服务器的工作量也迅速增长,所以服务器(特别是一个受人欢迎的WEB服务器)很容易在访问高峰时期过载。   而另一方面,计算机从1946年单纯的科学计算任务到现在大量纷繁复杂的信息处理,工作量越来越大,需要越来越快的处理能力。所以计算机界就不得不不断研究更快的处理器,存储器,以适应这一需求。 ...
  正文:

  1.什么是服务器集群

  随着Internet的爆炸性增长,Internet与人的生活越来越息息相关,通过Internet上进行交易也就越来越受关注。近几年,电子商务的年增长均超过100%。服务器的工作量也迅速增长,所以服务器(特别是一个受人欢迎的WEB服务器)很容易在访问高峰时期过载。

  而另一方面,计算机从1946年单纯的科学计算任务到现在大量纷繁复杂的信息处理,工作量越来越大,需要越来越快的处理能力。所以计算机界就不得不不断研究更快的处理器,存储器,以适应这一需求。

  然而,科学家们意识到,单块处理器的速度发展空间是有限的,为什么不能让计算机象人一样协同工作,“群策群力”地将工作完成好呢!这时,就掀起了“并行计算”的研究。

  举个例子来说,我们架设了一台WWW服务器,上面构建了一个电子商务网站,然而随着时间的推移,名声越来越大,这时点击率也就越来越高,WWW服务器的负载也就越来越高。这种情况下,我们就必须提升WWW服务器的能力,以满足以益增长的服务请求。这时,我们就面临两种选择:

  1)升级WWW服务器,采用更快的CPU,增加更多的内存,使其更具有POWER;但日益增长的服务请求又会使服务器再次过载,需要再次升级,这样就陷入了升级的怪圈。还有,升级时还得考虑到服务如何接续,能否中止!

  2)增加WWW服务器,让多台服务器来完成相同的服务。

  这种方法就是服务器集群,通过并行技术来大大提升系统性能。也就是这一章的主要内容,这种方法具有很好的扩展性,而且可以最大限度地利用已有投资。

  1.1.集群的概念

  集群,是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机。

  近几年来,微处理器、内存、总线技术、网络技术有了非常大的进步,软件的并行技术也有了非常大的进步,这使得让一组廉价的个人电脑与工作站协同工作成为可能,甚至可以与拥有强大的芯片处理能力的超级计算机竞争。

  比如,16个普通微处理器组成的集群系统可以达到亿次级浮点计算机能力,而且总的成本小于40万元。

  不幸的是,建造一个集群并不是一件简单的事件。集群的组成部分必须根据要运行的主要应用进行调整,以使之运行在最佳状态。这此因素带来的结果就是,建造集群系统不是只有一个标准的方案,在本章中,我们就会看到许多种建造方案。

  集群技术是计算机系统结构的前沿领域,笔者也仅是略有了解,希望本文能起到抛砖引玉之用。

  1.2.并行技术

  这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子,它是构建在linux操作系统上,通过MPICH软件包实现的,希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。

  2.使用MPICH构建一个四节点的集群系统

  这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子,它是构建在Linux操作系统上,通过MPICH软件包实现的,希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。

  2.1 所需设备

  1).4台采用Pentium II处理器的PC机,每台配置64M内存,2GB以上的硬盘,和EIDE接口的光盘驱动器。
  2).5块100M快速以太网卡,如SMC 9332 EtherPower 10/100(其中四块卡用于连接集群中的结点,另外一块用于将集群中的其中的一个节点与其它网络连接。)
  3).5根足够连接集群系统中每个节点的,使用5类非屏蔽双绞线制作的RJ45缆线
  4).1个快速以太网(100BASE-Tx)的集线器或交换机
  5).1张Linux安装

  2.2 构建说明

  对计算机硬件不熟的人,实施以下这些构建步骤会感到吃力。如果是这样,请找一些有经验的专业人士寻求帮助。

  1. 准备好要使用的采用Pentium II处理器的PC机。确信所有的PC机都还没有接上电源,打开PC机的机箱,在准备与网络上的其它设备连接的PC机上安装上两块快速以太网卡,在其它的PC机上安装上一块快速以太网卡。当然别忘了要加上附加的内存。确定完成后盖上机箱,接上电源。

  2. 使用4根RJ45线缆将四台PC机连到快速以太网的集线器或交换机上。使用剩下的1根RJ45线将额外的以太网卡(用于与其它网络相连的那块,这样机构就可以用上集群)连接到机构的局域网上(假定你的机构局域网也是快速以太网),然后打开电源。

  3. 使用LINUX安装盘在每一台PC机上安装。请确信在LINUX系统中安装了C编译器和C的LIB库。当你配置TCP/IP时,建议你为四台PC分别指定为192.168.1.1、192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4。第一台PC为你的服务器节点(拥有两块网卡的那台)。在这个服务器节点上的那块与机构局域网相连的网卡,你应该为其指定一个与机构局域网吻合的IP地址。

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