服務器集群技術主要分成三大類( 高可用集群， 負載均衡集群，科學計算集群)

一、高可用集群

1.高可用的概念

高可用集群的英文全稱是High Availability，簡稱HA cluster。高可用的含義是限度地可以使用。從集群的名字上可以看出，此類集群實現的功能是保障用戶的應用程序持久、不間斷地提供服務。

當應用程序出現故障，或者系統硬件、網絡出現故障時，應用可以自動、快速地從一個節點切換到另一個節點，從而保證應用持續、不間斷地對外提供服務，這是高可用集群實現的功能。

2.常見的HA Cluster

常說的雙機熱備、雙機互備等都屬于高可用集群的范疇，這類集群一般都由兩個或兩個以上節點組成。典型的雙機熱備結構如圖15-1所示。

雙機熱備是最簡單的應用模式，即經常說的active/standby方式。它使用兩臺服務器，一臺作為主服務器，運行應用程序對外提供服務;另一臺作為備機，安裝和主服務器一樣的應用程序，但是并不啟動服務，處于待機狀態。主機和備機之間通過心跳技術互相檢查，監控的資源可以是網絡、操作系統，也可以是服務，用戶可以根據自己的需要，選擇需要監控的資源。當備份監控到主機的某個資源出現故障時，根據預先設定好的策略，首先將IP切換過來，然后將應用程序服務也接過過來，接著由備機對外提供服務。切換過程時間非常短，用戶根本感覺不到程序出了問題，而且還進行了切換，從而保障了應用程序持久、不間斷地服務。

雙擊互備是在雙機熱備的基礎上，兩個相互獨立的應用在兩個機器上同時運行，互為主備，即兩臺服務器是主機也是備機。當任何一個應用出現故障，另一臺服務器都能在短時間內將故障機器的應用接過過來，從而保障了服務的持續、無間斷運行。雙機互備的好處是節省了設備資源，兩個應用的雙機熱備至少需要4臺服務器，而雙機互備僅需要兩臺服務器即可完成高可用集群功能。但雙機互備也有自身的缺點：在某個節點故障切換后，另一個節點上同時運行了兩個應用的服務，有可能出現負載過大的情況。多機互備是雙機熱備的技術升級，通過多臺及其組成一個集群，可以在多臺機器之間設置靈活地接管策略。

注意

高可用集群不能保證應用程序數據的安全性，他僅僅解決的是對外提供持久不間斷的服務，把因軟件、硬件、網絡和人為因素造成的故障而對應用造成的影響降低到程序。

3.高可用集群軟件

高可用集群一般是通過高可用軟件來實現的。在Linux下常用的高可用軟件有HearbeatHA,Red Hat提供的RHCS,商業軟件ROSE,keepalived等。

二、負載均衡集群

負載均衡集群也是由兩臺或者兩臺以上的服務器組成。分為前端負載調度和后端服務兩個部分。負載調度部分負載把客戶端的請求按照不同的策略分配給后端服務節點，而后端節點是真正提供營養程序服務的部分。與HA Cluster不同的是，負載均衡集群中，所有的后端節點都處于活動動態，它們都對外提供服務，分攤系統的工作負載。

負載均衡集群可以把一個高負荷的應用分散到多個節點共同完成，適用于業務繁忙、大負荷訪問的應用系統。但是它也有不足的地方;當一個節點出現故障時，前端調度系統并不知道此節點已經不能提供服務，仍然會把客戶端的請求調度到故障節點上來，這樣訪問會失敗。為了解決這個問題，負載調度系統一般都引入了節點監控系統。

節點監控系統位于前端負載調度機上，負責監控下面的服務節點。當某個節點出現故障后，節點監控系統會自動將故障節點從集群中剔除;當此節點恢復正常后，節點監控系統又會自動將其加入集群中，而這一切，對用戶來說是完全透明的。圖15-2顯示負載均衡集群的基本結構。

負載均衡集群可以通過軟件方式實現，也可以由硬件設備來完成。

三、科學計算集群

高性能計算集群，簡稱HPC集群。這類集群致力于提供單個計算機所不能提供的強大計算能力，包括數值計算和數據處理，并且傾向于追求綜合性能。HPG與超級計算類似，但是又有不同，計算速度是超級計算追求的目標。的速度、的存儲、最龐大的體積、最昂貴的價格代表了超級計算的特點。隨著人們對計算速度需求的提高，超級計算也應用到各個領域，對超級計算追求單一計算速度指標轉變為追求高性能的綜合指標，即高性能計算。

HPC的應用領域非常廣泛，典型應用有成么科學研究、基因測試對比、數據挖掘應用、石油和天然氣勘探、圖像呈現等。