یک کلاستر (خوشه) همانطور که از این اصطلاح پیداست شامل دو یا چند کامپیوتر است که همزمان با یکدیگر کار می کنند. هر کامپیوتر ای که در یک کلاستر است ، گره نامیده می شود و دارای ویژگی های خاص خود مانند حافظه، رم ، پردازنده و غیره است. اگرچه هر کلاستر سرور منابع خاص خود را دارد ، اما در شبکه با یک نام میزبان (host name) نمایش داده می شود و فقط یک IP دارد .
به منظور ارائه خدمات با کیفیت بالا برای مشتریان ، گروهی از سرورها با هم کار می کنند و یک کلاستر سرور تشکیل می دهند. مزیت کار در یک کلاستر سرور این است که ، اگر یک سرور در کلاستر خراب شود ، می توان کار را به سرور دیگری در یک خوشه تغییر داد و دیگر سرور ها به درخواست های مشتریان پاسخ دهند که به این عمل failover می گویند. خوشه های سرور اطمینان می دهند که مشتریان به صورت شبانه روزی به تمام منابع مربوط به سرور مربوطه دسترسی دارند. در بحث کلاستر کردن سرورها، هر سرور بخشی از کارها را انجام میدهد که باعث می شود در نهایت سرعت انجام کارها بالاتر برود زیرا در این صورت بین سرورها load balancing (توازن بار) رخ می دهد. بیشتر وب سرورها از این ساختار استفاده میکنند چون تعداد درخواست های مشتریان به آن ها زیاد است. سرویس کلاستر کردن بیشتر برای سازمان و شرکتهایی به کار میرود که برنامه ی آنها تحت هر شرایطی باید اجرا شود و در حالت اجرا باقی بماند حتی زمانی که یکی از سرورها از سرویس خارج شده باشد.
اهمیت کلاسترینگ سرورها
کلاستر کردن سرور ها باعث ایجاد قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری بیشتر سرورها می شود. سرور کلاسترینگ عمدتا برای برنامه ساخته شده اند که داده های خود را به طور منظم به روز رسانی می کنند و برای برنامه هایی که مدت طولانی در حالت حافظه اجرا می شوند ، ساخته می شوند. سرور کلاستر ها توانایی مقابله در برابر خرابی هایی مانند خرابی های نرم افزار کاربردی و خرابی های خدمات مربوط به آن، خرابی در سیستم های سخت افزاری مانند CPU ، حافظه ، منابع تغذیه و غیره و خرابی وب سایت ناشی از قطع طبیعی ، قطع برق و غیره را دارند.
اهداف اصلی کلاستر کردن سرورها
یکی از اهداف کلاستر کردن سرورها، ذخیره‌سازی داده و پشتیبان گیری است.سرورهایی که با هم Cluster می‌شود روی آن ها داده های یک‌سانی ذخیره می‌شود و با ورود اطلاعات جدید به یک سرور، سایر سرورها نیز دقیقا آن اطلاعات را روی خود کپی و نگهداری میکنند. به این ترتیب اگر به هر دلیلی برای یکی از سرور ها مشکلی پیش بیاید یا اطلاعات آن از بین برود، می‌توان از اطلاعات ذخیره شده روی سایر سرورها استفاده می شود. این اطلاعات می‌تواند روی دیسک‌های مختلف یک سرور ذخیره شده باشد یا روی سرورهایی که در نقاط مختلف جهان قرار دارند.
یکی دیگر از اهداف کلاستر کردن سرورها این است که در شرایطی که بار زیاد پردازشی متوجه سیستم است، استفاده می‌شود. مثلا اگر سازمانی یک پایگاه داده عظیم داشته باشد و در لحظه هزاران ریکوئست از سمت مشتریان به آن ارسال شود، با کلاستر کردن چند سرور می‌توان بار پردازش را میان آنها بالانس کرد ( (load balancing تا هر سرور بخشی از کار را برعهده بگیرد و سرعت پاسخگویی سیستم بیشتر شود و عملکرد سرور ها پایدار بماند.
خوشه بندی سرور چگونه کار می کند؟
خوشه های سرور (سرور کلاسترها) برای برنامه هایی که نمی توانند بین چندین سرور تخصیص داده شوند ، به خوبی کار می کنند. گفته می شود که هر سرور موجود در یک خوشه ی سرور دارای دستگاه های محلی (local) خود است. هر سرور همچنین کپی ای از OS، برنامه ها و سرویس هایی را که توسط کلاستر مهندسی شده اند ، نگهداری می کند.
در یک خوشه سرور (سرور کلاستر) ، فقط یک گره (Node) همزمان کار می کند. دلیل آن این است که هر گره به روزرسانی های خود را جداگانه دریافت می کند. گره های دیگر معمولاً در حالت آماده به کار (stand by) نگهداری می شوند. اگر هر گره فعال از کار بیفتد ، گره های دیگر بلافاصله کار را بر عهده می گیرند. این فرایند امکان پذیر است زیرا همه گره های یک کلاستر به یک سیستم ذخیره سازی مشترک متصل شده اند. این سیستم ذخیره سازی مشترک که توسط خوشه های سرور (سرور کلاستر) استفاده می شود ، حد نصاب (quorum) نامیده می شود. این پیکربندی، پایگاه داده سرور کلاستر است. منبع حد نصاب معمولاً شامل داده هایی مانند اطلاعات مربوط به پیکربندی کلاستر است و رکورد تغییرات فعلی انجام شده در آن پیکربندی را نگه می دارد.
انواع کلاستر های سرور
3 نوع خوشه بندی (کلاستر کردن) سرور وجود دارد:
- Single quorum device cluster (کلاستر کوئوروم تک) : کلاستر کوئوروم تک با نام کلاستر استاندارد نیز شناخته می شود و متداول ترین نوع کلاستر است. این کلاستر دارای چندین گره با یک یا چند ذخیره کلاستر است و از مکانیزم دستگاهِ اتصال واحد (Single Connection Device) تحت عنوانِ Bus استفاده می کند .
- Majority node set cluster (خوشه تنظیم شده بر اساس اکثریت گره ها) : در این نوع کلاستر ، هر گره کپی خود را از داده های پیکربندی شده در کلاستر مدیریت می کند.این مدل برای کلاستر هایی با سرور های مجزا که در مکان های مختلف جغرافیایی قرار دارند، بهترین کارایی را دارد.
- Local quorum Cluster ( خوشه تک گره) : به عنوان یک کلاستر تک گره ای نیز شناخته می شود. همانطور که از نامش پیداست ، فقط یک گره دارد و به طور گسترده برای اهداف آزمایش استفاده می شود.
در نتیجه این روزها بسیاری از سازمان ها خوشه بندی سرور را به عنوان وسیله ای برای افزایش زمان کار سرور خود انتخاب می کنند. خوشه های سرور به گونه ای ساخته شده اند که سرورهای موجود در خوشه می توانند با هم کار کنند. این کار به محافظت از داده ها و سایر برنامه ها و سرویس های آن در حال اجرا حتی در صورت عدم کارکرد یک سرور کمک می کند.
