什么是服务器池化
1.?什么是服務器
我們知道,服務器是一種特定的計算機,它通常作為網絡的一個節點為來自網絡不同地方的客戶提供某種特定的服務;這里的“服務“其實就是一個具有特定功能的能持續運行的計算機程序。傳統意義上的服務器概念通常和物理意義上的計算機相等同。在具有多任務處理能力的現代操作系統下,一臺計算機通常可以同時提供多個服務,那么從”服務“的角度來看,這臺計算機事實上扮演著多臺服務器的角色,也可以說:它是多臺”服務器“,而不僅僅是一臺物理意義上的計算機;所有運行于其中的服務都能夠在操作系統的協調下合理地使用著計算機硬件軟件資源。
這樣,我們可以在這里對服務器的理解進行重新定位:
服務器是一種具有特定功能的計算機程序,它以一臺計算機作為運行的載體存在于網絡的某個端點,能夠通過網絡同時為網絡使用者持續不斷地提供某種特定的服務。它更是?一種邏輯意義上的計算機,其物理意義上的計算機僅僅作為服務器的硬件形式而存在;一旦服務中止,服務器也將隨之消失。服務器所需的資源是在操作系統的控制之下受到其載體(硬件)的制約。一臺計算機可同時提供多個服務,而形成多臺虛擬的服務器框架。
問題的來源:任何的單臺計算機的處理能力都是有限、無法擴展的,并且也不能保證其永不發生故障,硬件和軟件故障都將直接導致(運行于其上的虛擬的)服務器的崩潰和服務的被迫中斷。如何在硬件條件不改變的情況下,通過多計算機、多服務器提供服務的方式來協調、調動所有的系統資源,而提高整體的服務供應容量,同?時消除因為單臺服務器故障而導致的服務中斷的隱患??
服務器池化理念為這一問題帶來了答案
2.?什么是池化理念
池化從全新視角出發重新解釋定義服務器資源的管理和分配機制,它采用面向服務、面向需求的系統資源分配方法來整合、改善和優化服務器的計算資源,以求達到提高整體服務質量的目的。其解決問題的出發點在于:我們讓一臺計算機提供多個服務,同時也讓某個服務由多臺計算機提供;所有運行于不同計算機上的相同的服務(器)組成一個虛擬的服務器池。事實上,一個服務器池可以從廣義上被理解為一臺超級服務器,它的資源被分布在所有構建池的(多臺)服務器之中。通過對服務器池的統一管理和操作,特別是對多臺服務器資源的均衡、協調和調度,最大限度地發揮和利用現有的計算資源;通過對池的伸縮性操作來調整服務器池(一臺超級計算機)的處理能力,突破單臺計算機的處理能力的限制;同時,池系統所具有的強大的容錯機制能夠保證服務的持續不間斷地提供。
這種構建邏輯上的服務器池,并通過對池的統一管理、調度、均衡,并運用先進而獨到的容錯機制,將多臺冗余服務器整合成一臺具有高可靠、高可擴展特性的超級服務器的過程,我們稱之為服務器的“池化”。?
3.?服務器池的系統架構
核心思想是讓某項服務由多個冗余服務器同時來提供,所有這些服務器的集合被稱為一個服務器池。也就是說:一項服務是由一個服務器池中的多臺服務器的整體來提供,并且這些服務器都通過各自的IP地址構建服務器池,因此沒有地理位置的限制。存在于池中的多臺服務器通過分布式的處理方式提高整體的處理能力,同時當其中一個服務器因故障而不能繼續提供服務的時候,可以由存在于服務器池中另一個正常運行的服務器繼續提供。
服務器池是一個擁有著唯一標識名的邏輯概念,具有相同的服務功能的服務器以某一固定的標識名(被稱為池名)在池監控服務器(我們稱之為:池化器)處登記,并同時接受它的管理監控,這樣,就形成了一個服務器池。該技術提供了一種靈活有效的機制,來管理監控服務器池,統一調配、合理使用服務器池的系統資源。
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在上圖中,服務器池中有四個不同的池,分別由各自的服務器群組成。池化用戶可以直接訪問某個池,對于普通用戶來說必須通過池化代理訪問某個池所提供的服務。池中的服務器因為被池化,而組成一個整體,就好像一臺服務器那樣面向用戶提供服務,其中任何一臺服務器的故障都不會影響服務的正常提供。?
該池化系統由以下三個部份組成:
1.?池服務器
服務器池由一個或多個服務器組成,我們稱這些服務器為“池服務器或稱池元”,它們是一組具有相同功能的,并被統一管理起來的邏輯意義上的服務器群體。這種包含多個冗余服務器的池結構為切換服務和并行運算提供了可能;也就是說,中斷的服務(比如:某一正在提供服務的服務器的故障而導致)可由存在于服務器池中的另一個服務器繼續提供。所有的服務器池都有其唯一的標識名,或稱為“池名”。一個池名事實上指的就是一組服務器的集合。池服務器均以各自的IP地址動態分布于池中,它們是為用戶提供服務的實體。?
2.?池化器
池化器是負責管理所有的池,是整個池架構的核心。一方面提供池名解析,以便池用戶可以訪問某一具體的服務器池;相對于傳統的DNS服務,它能提供全動態、多個IP地址以及多宿機IP地址的解析服務;
另一方面對所有服務器池進行實時的監控管理,可以及時識別新服務器加入、退出以及服務器故障?(軟硬件故障或斷電等)。?
3.?池用戶?
池用戶是使用服務器池所提供的某種服務的客戶機。池用戶通過在池化器解析某一池名,才能得到某一池服務器的具體IP地址,這樣池用戶才可以通過此IP地址訪問某一池服務器。與傳統的C/S模式不同的是:在池用戶和池服務器建立的物理連接的同時還存在著一個和池建立的邏輯連接,物理連接可能會中斷,但只要和池保持著邏輯上的連接,就可以非常迅速地重新和另一個池服務器建立另一個連接。?
該技術可用于幾乎所有對高可靠性有較高要求的、基于IP網的領域,比如:有線和無線通信、網絡電話、醫療、電子商業以及工業控制等領域。通常,在這樣的應用中,短暫的中斷會給服務提供商帶來巨大的經濟和信譽上的損失。同時因其特殊的系統架構還為分布式計算、網格運算提供了良好可靠的平臺。
總結
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