在傳統(tǒng)的終端/主機的網(wǎng)絡(luò)模式時代，終端功能簡單，無需維護工作，在主機一端進行專門的管理與維護，具有資源共享、便于管理的特點。但是，主機造價昂貴，終端沒有處理能力，限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；l(fā)展。之后的客戶機/服務(wù)器模式推進了計算產(chǎn)業(yè)的標準化和開發(fā)化的發(fā)展，為系統(tǒng)提供了相當大的靈活性，但是隨著分布系統(tǒng)規(guī)模的規(guī)模擴大，系統(tǒng)的維護和管理帶來了巨大的開銷。
面向Internet的服務(wù)型應(yīng)用，需要高性能的硬件平臺作為支持，將并行技術(shù)應(yīng)用在服務(wù)器領(lǐng)域中，是計算機發(fā)展的必然趨勢。并行處理技術(shù)在高性能計算領(lǐng)域中，高可用和高性能是集群服務(wù)器系統(tǒng)發(fā)展的兩個重要方向。
集群的概念
集群英文名稱是CLUSTER，是一組相互獨立的、通過高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的計算機，它們構(gòu)
成了一個組，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。一個客戶與集群相互作用時，集群像是一個獨立的服務(wù)器。集群配置是用于提高可用性和可縮放性。
和傳統(tǒng)的高性能計算機技術(shù)相比，集群技術(shù)可以利用各檔次的服務(wù)器作為節(jié)點，系統(tǒng)造價低，可以實現(xiàn)很高的運算速度，完成大運算量的計算，具有較高的響應(yīng)能力，能夠滿足當今日益增長的信息服務(wù)的需求。
集群技術(shù)應(yīng)用的需求
Internet用戶數(shù)量呈幾何級數(shù)增長和科學計算的復(fù)雜性要求計算機有更高的處理能力，而CPU的發(fā)展無法跟上不斷增長的需求，于是我們面臨以下問題：
●大規(guī)模計算如基因數(shù)據(jù)的分析、氣象預(yù)報、石油勘探需要極高的計算性能。
●應(yīng)用規(guī)模的發(fā)展使單個服務(wù)器難以承擔負載。
●不斷增長的需求需要硬件有靈活的可擴展性。
●關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)需要可靠的容錯機制。
IA集群系統(tǒng)（CLUSTER）的特點
●由若干完整的計算機互聯(lián)組成一個統(tǒng)一的計算機系統(tǒng)；
●可以采用現(xiàn)成的通用硬件設(shè)備或特殊應(yīng)用的硬件設(shè)備，例如專用的通訊設(shè)備；
●需要特殊軟件支持，例如支持集群技術(shù)的操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫等等；
●可實現(xiàn)單一系統(tǒng)映像，即操作控制、IP登錄點、文件結(jié)構(gòu)、存儲空間、I/O空間、作業(yè)管理系統(tǒng)等等的單一化；
●在集群系統(tǒng)中可以動態(tài)地加入新的服務(wù)器和刪除需要淘汰的服務(wù)器，從而能夠最大限度地擴展系統(tǒng)以滿足不斷增長的應(yīng)用的需要；
●可用性是集群系統(tǒng)應(yīng)用中最重要的因素，是評價和衡量系統(tǒng)的一個重要指標；
●能夠為用戶提供不間斷的服務(wù)，由于系統(tǒng)中包括了多個結(jié)點，當一個結(jié)點出現(xiàn)故障的時候，整個系統(tǒng)仍然能夠繼續(xù)為用戶提供服務(wù)；
●具有極高的性能價格比，和傳統(tǒng)的大型主機相比，具有很大的價格優(yōu)勢；
●資源可充分利用，集群系統(tǒng)的每個結(jié)點都是相對獨立的機器，當這些機器不提供服務(wù)或者不需要使用的時候，仍然能夠被充分利用。而大型主機上更新下來的配件就難以被重新利用了。
實現(xiàn)服務(wù)器集群的硬件配置
●網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 兩臺
●服務(wù)器操作系統(tǒng)硬盤 兩塊
●ULTRA 160 LVD SCSI磁盤陣列 一個
●18G SCSI硬盤 三塊
●網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)卡 四塊
服務(wù)器集群的實踐步驟
●在安裝機群服務(wù)之前的準備：
１、 三塊18G SCSI硬盤組成磁盤陣列，做RAID5。
２、 兩臺服務(wù)器要求都配置雙網(wǎng)卡，分別安裝Microsoft Windows 2000 Advance Server操作系統(tǒng)，并配置網(wǎng)絡(luò)。
３、 所有磁盤必須設(shè)置成基本盤，陣列磁盤分區(qū)必須大于2個。
４、 每臺服務(wù)器都要加入域當中，成為域成員，并且在每臺服務(wù)器上都要有管理員權(quán)限。
●安裝配置服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)要點
1、在這一部分，每個服務(wù)器需要兩個網(wǎng)絡(luò)適配器，一個連接公眾網(wǎng)，一個連接內(nèi)部網(wǎng)（它只包含了群集節(jié)點）。 內(nèi)部網(wǎng)適配器建立點對點的通信、群集狀態(tài)信號和群集管理。每個節(jié)點的公眾網(wǎng)適配器連接該群集到公眾網(wǎng)上，并在此駐留客戶。
2、安裝Microsoft Windows 2000 Adwance Server 操作系統(tǒng)后，開始配置每臺服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)連接中我們給連接公眾網(wǎng)的命名為"外網(wǎng)"，連接內(nèi)部網(wǎng)的命名為"內(nèi)網(wǎng)"并分別指定IP地址為：
節(jié)點1：內(nèi)網(wǎng)：ip：10.10.10.11 外網(wǎng)ip：192.168.0.192 子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 網(wǎng)關(guān)：192.168.0.191（主域控制器ip）
節(jié)點2：內(nèi)網(wǎng)：ip：10.10.10.12 外網(wǎng) ip：192.168.0.193 子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 網(wǎng)關(guān)：192.168.0.191
●安裝配置陣列
1、對陣列做可校驗的RAID5。并劃分分區(qū)。創(chuàng)建一個小分區(qū)（至少50兆）用來存儲群集
配置數(shù)據(jù)庫的檢測點和日志文件。這是集群中一個重要的關(guān)鍵分區(qū)，一但他出現(xiàn)故障，將導(dǎo)
致整個集群的失敗。這里我們分配給他1G的空間，并命名為X盤符。
2、其他的分區(qū)根據(jù)用戶的需求可以自行設(shè)定。我們?yōu)榱朔奖阒环至艘粋€Y區(qū)。
3、注意：在集群中所有的磁盤都必須是基本盤并且都要采用NTFS格式。
●安裝集群服務(wù)軟件
【配置首節(jié)點】
1、所有的設(shè)備都先關(guān)閉（兩臺服務(wù)器、一臺磁盤陣列）。
2、先開啟磁盤陣列（在任何時候都要先開啟磁盤陣列，以免造成磁盤混亂）。
3、開啟節(jié)點1，用有管理員權(quán)限的用戶名登陸到域，用添加刪除程序來添加組件-集群服
務(wù)。在安裝過程中選擇這是集群的首節(jié)點。創(chuàng)建集群名稱。我們給命名為Mycluster。
５、 配置群集磁盤。由于我們只有一個共享的磁盤陣列，所以我們將這個陣列中的兩個分區(qū)
都配置成群集磁盤。
6、配置群集網(wǎng)絡(luò)。首先我們配置外網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)名稱選擇外網(wǎng)。IP地址保持和外網(wǎng)的IP地址一致。選中該網(wǎng)絡(luò)可用于集群服務(wù)。選中所有的通信（混合網(wǎng)絡(luò)）選項。進行下一步。接下來配置內(nèi)網(wǎng)，確保網(wǎng)絡(luò)名稱和IP地址跟內(nèi)網(wǎng)的一致，選中該網(wǎng)絡(luò)可用于集群服務(wù)。選中只用于內(nèi)部群集通信選項。
７、 點擊下一步按鈕，屏幕出現(xiàn)使用網(wǎng)絡(luò)的順序。我們調(diào)整為表里的第一個連接是內(nèi)網(wǎng)。這是因為：在正常的操作中，該連接將用于群集通信。如果內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接失效，群集服務(wù)將自動切換到表里的下一個網(wǎng)絡(luò)。
８、執(zhí)行下一步將出現(xiàn)集群的IP和掩碼選項。這里輸入唯一的集群IP，我們設(shè)定為192.168.0.195 掩碼當然還是：255.255.255.0。
9、單擊完成，完成首節(jié)點的群集配置。
【配置第二個節(jié)點】
1、保持陣列和第一個節(jié)點的開機和可用。給第二個節(jié)點上電開機。
2、象在首節(jié)點上安裝群集服務(wù)一樣，對第二個節(jié)點開始進行安裝。
3、過程跟在首節(jié)點上在安裝群集服務(wù)大體相同，只有下列的不同之處：
在創(chuàng)建或添加群集對話框中，在群集中選擇第二個或下一個節(jié)點，并單擊下一步。
輸入前面所創(chuàng)建的群集名稱（在本例中，是MyCluster），并單擊下一步。
將連接到群集設(shè)為未選中。群集服務(wù)配置向?qū)⒆詣犹峁?，在安裝首節(jié)點時選定 的用戶賬號名稱。
輸入該賬號的口令（如果有的話），并單擊下一步。
在下一個對話框中，單擊完成，結(jié)束配置。
將啟動群集服務(wù)。單擊確定。
關(guān)閉添加/刪除程序
如果要安裝額外的節(jié)點，重復(fù)這些步驟，以便在其它節(jié)點上安裝群集服務(wù)。
檢驗安裝
單擊開始，單擊程序，單擊管理工具，并單擊群集管理器。顯示的兩個節(jié)點表明，存在群集，而且它在運行。
效能評測
●容錯能力的檢驗
對于他的容錯能力我們做了以下幾個實驗：
1、在兩臺節(jié)點和集群服務(wù)同時運行的情況下，斷掉其中一個節(jié)點的外網(wǎng)連接或是當?shù)粢慌_節(jié)點，此時運行在這個節(jié)點上的集群服務(wù)被迫斷開并轉(zhuǎn)移到另外一個連接正常的節(jié)點上，此過程大概要4秒鐘（視集群上運行的服務(wù)數(shù)量而定，在安裝了SQL Server 2000服務(wù)之后這個過程延長到了9-15秒）。
2、在兩臺節(jié)點和集群服務(wù)同時運行的情況下，我們更改了一臺節(jié)點的時間，在經(jīng)過大約10分鐘時間被修改的時間自動調(diào)整成同另一臺節(jié)點相同的設(shè)置。
3、我們在集群服務(wù)上開啟了web服務(wù)，并設(shè)置了下載項目。在客戶端正在下載過程中斷掉集群中的一個節(jié)點，客戶端并沒有明顯的感覺出有變化。
由以上實驗可見用Windows 2000 Advance Server所做的集群在容錯方面具有良好的效能，他幾乎是瞬間就能把出錯的節(jié)點上的服務(wù)接管過來，相對于客戶端幾乎感覺不到有任何變化。同時他在周期時間內(nèi)所有節(jié)點進行同步，以保證其一致性。
●負載均衡能力的檢驗
1、 Windows 2000 Advance Server 所做的集群是基于TCP/IP構(gòu)建的，他為共同工作且使用兩個或兩個以上主機群集的Web服務(wù)器提供了高度可用性和可伸縮性。因特網(wǎng)客戶使用單一的IP地址訪問群集?？蛻舨荒軐我环?wù)器從群集中區(qū)分開來。服務(wù)器程序不能識別它們正運行于一個群集中。但是，由于網(wǎng)絡(luò)負載均衡群集即使在群集主機發(fā)生故障的情況下仍能提供了不間斷的服務(wù)，故而，它與運行單一服務(wù)器程序的單一主機大相徑庭。與單一主機相比，群集還能對客戶需求做出更迅捷的反應(yīng)。
注意要點
我們在做集群實驗的過程當中遇到了一些問題，雖然最后都順利的解決了，但我想還是要在這里提出來讓大家注意，避免在今后的工作中出現(xiàn)不必要的重復(fù)的錯誤。
1、共享磁盤之中X盤的重要性。在實驗的過程中我們也知道X盤相當重要，為了驗證他的重要地位，我們做了如下實驗：我們首先看到在X盤下面只有一個MSDN的文件夾，其中有兩個文件*.tmp和*.log，這就是上文所說的群集配置數(shù)據(jù)庫的檢測點和日志文件。我們試著刪除這兩個文件，結(jié)果*.tmp可以刪除，*.log文件正在使用而無法刪除。刪除了*.tmp文件之后我們重新啟動兩臺節(jié)點和集群。一切正常，進入X盤看他的文件，發(fā)現(xiàn)被刪除的*.tmp文件又重新回到了里面，只是名字稍有些改變。這表明*.tmp文件是每次集群啟動時自動生成的一個文件，而集群啟動以后，這個文件就不在被使用。接著我們進行了一個后來被證明
是毀滅性的實驗，我們在我的電腦管理里面的調(diào)整了磁盤管理，把X盤刪除了。結(jié)果可怕的事情發(fā)生了，在不到10秒鐘的時間內(nèi)兩臺節(jié)點相繼報告機群服務(wù)發(fā)生錯誤將不能運行且終止服務(wù)。我們嘗試再次進入磁盤管理，發(fā)現(xiàn)陣列的磁盤已經(jīng)變成了不可讀取。無奈之下我們重新啟動所有設(shè)備，期望能發(fā)生超乎設(shè)想的好的結(jié)果，但是事實讓我們不得不失望。集群服務(wù)無法啟動，陣列磁盤不可讀取。在沒有任何辦法的情況下我們不得不重新配置集群。
