O Кластер серверов

Кластер серверов — группа серверов, объединённых логически, способных обрабатывать идентичные запросы и использующихся как единый ресурс. Чаще всего серверы группируются посредством локальной сети. Группа серверов обладает большей надежностью и большей производительностью, чем один сервер. Объединение серверов в один ресурс происходит на уровне программных протоколов.

§ Распределенная система корпоративного уровня – десятки и даже сотни компьютеров, при работе которых необходимо устанавливать правила совместного использования ресурсов. Масштаб таких систем, как правило, небольшой, и можно обходиться прямыми административными мерами для организации работы ресурсов и пользователей;

§ Глобальная система (грид-система) – огромное количество компьютеров, число которых может достигать нескольких миллионов, распределенных по миру и объединенных глобальной сетью. Административное программное обеспечение, встроено в промежуточное программное обеспечение.

По архитектуре РИС можно разделить на файл - серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер») и клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).

В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях. Извлекают данные из файлов. Дополнительные пользователи и приложения такой ИС добавляют дополнительной вычислительной мощности.

В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения. В них сервер расположен наиболее эффективно, как правило, используется сервер БД, который выполняет запросы.

«Файл – серверное» построение ИС.

ЛС – локальная сеть.

ФС – файловый сервер.

Особенность построения ИС является то, что она позволяет получить доступ к данным многих пользователей. С другой стороны, взаимообмен ПО с данными осуществляется с одного или несколькими сетевыми уровнями. Вся обработка осуществляется на сетевых уровнях. Это значит, что любая элементарная операция над данными приводит к повышению трафика локальной сети.

Т.е. с увеличением компьютеров, устойчивых в обработке, а так же с ростом объема хранимых данных, нагрузка на локальную сеть может вырасти настолько, что это приведет к замедлению работы всей системы, а чтобы как-то увеличить производимость системы придется наращивать производительность системы, ФС, ЛС и сетевых компьютеров.

Рис.1 - «Файл – серверное» построение ИС.

К преимуществам файл - серверной архитектур относят:

1) Низкая стоимость разработки архитектуры.

2) Высокая скорость разработки

3) Невысокая стоимость доработки и обновлений.

К недостаткам файл- серверной архитектуре относят:

1) При большом объеме передаваемых данных сеть " забивается" уже при небольшом числе пользователей.

2) Не поддержание функции распределенных вычислений.

3) Низкая производительность СУБД

4) Совокупность всей информации в одном месте, что может резко сказаться на потерях.

Схема «клиент – сервер».

Вместо файловой системы для хранения данных используется сервер БД.

Особенностью СБД является то, что он способен выполнять запрос на обработку данных. Один такой запрос может содержать в себе множество элементарных операций над данными.

Кроме этого, на сервере БД могут храниться программы – модули, состоящие из произвольного количества операторов, определен язык программирования, которые могут быть выставлены на команде с сетевого компьютера.

Вся обработка данных переместилась на 1 компьютер, что привело к уменьшению нагрузки на СК и сетевые компьютеры.

Теперь для увеличения производительности ИС достаточно понять производительность одного компьютера, где располагается сервер БД.

Рис.2 - Схема «клиент – сервер».

Примеры клиент-серверных приложений:

1. Офисная программа Microsoft Outlook. Она может служить основой для создания клиентских приложений систем управления документами.

2. Офисная программа Excel 2000. Она использует клиент-серверный подход, обеспечивая быстрый доступ к большим серверным базам данных.
Клиент-серверный подход позволяет Excel 2000 более эффективно работать с находящимися на сервере большими базами данных, поскольку на клиент передаются только необходимые пользователю агрегаты данных, а не весь их набор.

Преимущества клиент-серверной архитектуры перед файл-серверной:

- уменьшение сетевого трафика за счет того, что выборка данных производится на сервере, и они не " прокачиваются" по сети;

- увеличение производительности за счет того, что сам сервер может эффективно кэшировать данные (в отличие от клиента, который никогда не может быть уверен в том, что его данные " первой свежести".

- перенос части функциональности на сервер с уменьшением трафика и увеличением производительности;

- масштабируемость - при возрастании нагрузки достаточно заменить лишь сервер, а не все станции и сетевые платы;

- наличие транзакций, без которых практически невозможно обеспечить логическую непротиворечивость данных.

Недостатки Клиент-серверной архитектуры:

- данные дублируются и на клиенте и на сервере, причем сервер не знает, что известно клиенту, а клиент не знает, что поменялось на сервере.

Рассмотрим виды технологий РИС.