集群和負(fù)載均衡的概念以及用apache和tomcat搭建集群的方法

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一、集群和負(fù)載均衡的概念

（一）集群的概念

　　集群（Cluster）是由兩臺或多臺節(jié)點(diǎn)機(jī)（服務(wù)器）構(gòu)成的一種松散耦合的計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或應(yīng)用程序(包括數(shù)據(jù)庫、Web服務(wù)和文件服務(wù)等)的單一客戶視圖，同時提供接近容錯機(jī)的故障恢復(fù)能力。集群系統(tǒng)一般通過兩臺或多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)通過相應(yīng)的硬件及軟件互連，每個群集節(jié)點(diǎn)都是運(yùn)行其自己進(jìn)程的獨(dú)立服務(wù)器。這些進(jìn)程可以彼此通信，對網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)來說就像是形成了一個單一系統(tǒng)，協(xié)同起來向用戶提供應(yīng)用程序、系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)。除了作為單一系統(tǒng)提供服務(wù)，集群系統(tǒng)還具有恢復(fù)服務(wù)器級故障的能力。集群系統(tǒng)還可通過在集群中繼續(xù)增加服務(wù)器的方式，從內(nèi)部增加服務(wù)器的處理能力，并通過系統(tǒng)級的冗余提供固有的可靠性和可用性。
（二）集群的分類
1、高性能計(jì)算科學(xué)集群：
　　以jie決復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算問題為目的的IA集群系統(tǒng)。是并行計(jì)算的基礎(chǔ)，它可以不使用專門的由十至上萬個獨(dú)立處理器組成的并行超級計(jì)算機(jī)，而是采用通過高速連接來鏈接的一組1/2/4 CPU的IA服務(wù)器，并且在公共消息傳遞層上進(jìn)行通信以運(yùn)行并行應(yīng)用程序。這樣的計(jì)算集群，其處理能力與真正超級并行機(jī)相等，并且具有優(yōu)良的性價(jià)比。
2、負(fù)載均衡集群：
　　負(fù)載均衡集群為企業(yè)需求提供更實(shí)用的系統(tǒng)。該系統(tǒng)使各節(jié)點(diǎn)的負(fù)載流量可以在服務(wù)器集群中盡可能平均合理地分?jǐn)偺幚怼Ｔ撠?fù)載需要均衡計(jì)算的應(yīng)用程序處理端口負(fù)載或網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載。這樣的系統(tǒng)非常適合于運(yùn)行同一組應(yīng)用程序的大量用戶。每個節(jié)點(diǎn)都可以處理一部分負(fù)載，并且可以在節(jié)點(diǎn)之間動態(tài)分配負(fù)載，以實(shí)現(xiàn)平衡。對于網(wǎng)絡(luò)流量也如此。通常，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用程序接受了大量入網(wǎng)流量，無法迅速處理，這就需要將流量發(fā)送給在其它節(jié)點(diǎn)。負(fù)載均衡算法還可以根據(jù)每個節(jié)點(diǎn)不同的可用資源或網(wǎng)絡(luò)的特殊環(huán)境來進(jìn)行優(yōu)化。
3、高可用性集群：
　　為保證集群整體服務(wù)的高可用，考慮計(jì)算硬件和軟件的容錯性。如果高可用性群集中的某個節(jié)點(diǎn)發(fā)生了故障，那么將由另外的節(jié)點(diǎn)代替它。整個系統(tǒng)環(huán)境對于用戶是一致的。

　　實(shí)際應(yīng)用的集群系統(tǒng)中，這三種基本類型經(jīng)常會發(fā)生混合與交雜。

（三）典型集群

科學(xué)計(jì)算集群：
1、Beowulf
當(dāng)談到 Linux 集群時，許多人的第一反映是 Beowulf。那是最著名的 Linux科學(xué)軟件集群系統(tǒng)。實(shí)際上，它是一組適用于在 Linux 內(nèi)核上運(yùn)行的公共軟件包的通稱。其中包括流行的軟件消息傳遞 API，如“消息傳送接口”(MPI) 或“并行虛擬機(jī)”(PVM)，對 Linux 內(nèi)核的修改，以允許結(jié)合幾個以太網(wǎng)接口、http://www.bbqmw.net/高性能網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器，對虛擬內(nèi)存管理器的更改，以及分布式進(jìn)程間通信 (DIPC) 服務(wù)。公共全局進(jìn)程標(biāo)識空間允許使用 DIPC 機(jī)制從任何節(jié)點(diǎn)訪問任何進(jìn)程。
2、MOSIX
Beowulf類似于給系統(tǒng)安裝的一個支持集群的外掛軟件，提供了應(yīng)用級的集群能力。而MOSIX是徹底修改Linux的內(nèi)核，從系統(tǒng)級提供了集群能力，它對應(yīng)用而言是完全透明的，原有的應(yīng)用程序，可以不經(jīng)改動，就能正常運(yùn)行在MOSIX系統(tǒng)之上。集群中的任何節(jié)點(diǎn)都可以自由地加入和移除，來接替其它節(jié)點(diǎn)的工作，或是擴(kuò)充系統(tǒng)。MOSIX 使用自適應(yīng)進(jìn)程負(fù)載均衡和內(nèi)存引導(dǎo)算法使整體性能最大化。應(yīng)用程序進(jìn)程可以在節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)遷移，以利用最好的資源，這類似于對稱多處理器系統(tǒng)可以在各個處理器之間切換應(yīng)用程序。由于MOSIX通過修改內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)集群功能，所以存在兼容性問題，部分系統(tǒng)級應(yīng)用程序?qū)o法正常運(yùn)行。

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