服務(wù)器集群技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)有哪些

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　　負(fù)載均衡技術(shù)用于解決如何把許多互不相關(guān)的小型任務(wù)或中型任務(wù)合理地分配到不同的服務(wù)器上的問題?；ゲ幌嚓P(guān)的小型任務(wù)或中型任務(wù)是指任務(wù)之間沒有關(guān)聯(lián)性，而且只用一臺(tái)服務(wù)器就可以完成的任務(wù)。絕大多數(shù)個(gè)人租戶的任務(wù)都屬于這類任務(wù)。

　　對(duì)于大型任務(wù)，由于一臺(tái)服務(wù)器無(wú)法按時(shí)完成，所以就要把大型任務(wù)拆分成許多中小型任務(wù)，然后再分配給多臺(tái)服務(wù)器，由它們協(xié)同完成，這就是計(jì)算機(jī)集群技術(shù)所要解決的問題。

　　對(duì)租戶來說，由很多臺(tái)服務(wù)器組成的集群系統(tǒng)就像一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，不管運(yùn)行多么復(fù)雜、大型的任務(wù)，馬上就能得到結(jié)果。而具備同樣計(jì)算能力的超級(jí)計(jì)算機(jī)價(jià)格卻異常昂貴，所以當(dāng) PC 服務(wù)器價(jià)格大幅度下降之后，人們熱衷于采用廉價(jià)的集群系統(tǒng)來完成各種高性能的計(jì)算任務(wù)。比較明顯的例子就是，很多大型公司用幾萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器組建搜索集群系統(tǒng)，而且服務(wù)器都是他們自己組裝的。。

　　接下來講解集群涉及兩大技術(shù)：一是任務(wù)的拆分，二是任務(wù)的調(diào)度。

　　1. 任務(wù)的拆分

　　任務(wù)的拆分遵循的原則之一是盡量降低子任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)性，從而提高處理任務(wù)的并行度。最常見的關(guān)聯(lián)性是任務(wù)處理的時(shí)間先后關(guān)系，比如子任務(wù) A 一定要在子任務(wù) B 完成之后才能開始處理，即 B 任務(wù)的輸出作為 A 任務(wù)的輸入。存在一類子任務(wù)無(wú)關(guān)聯(lián)的大型任務(wù)，拆分這樣的任務(wù)就很容易。

　　比如在全球上億的網(wǎng)頁(yè)中搜索關(guān)鍵詞“云計(jì)算”，這個(gè)任務(wù)的拆分方法之一是按國(guó)家劃分：A 子任務(wù)搜索中國(guó)的網(wǎng)站，B 子任務(wù)搜索美國(guó)的網(wǎng)站，C 子任務(wù)搜索英國(guó)的網(wǎng)站等，這些子任務(wù)之間沒有關(guān)聯(lián)性，可以并行處理，最終把全部子任務(wù)的搜索結(jié)果合并起來即可。再比如中國(guó)的天氣預(yù)報(bào)，可以按省份拆分。

　　2. 任務(wù)的調(diào)度

　　任務(wù)的調(diào)度即如何把拆分出來的子任務(wù)合理地調(diào)度給云端服務(wù)器并讓它們協(xié)同完成，這里的“合理”性與租戶的要求密切相關(guān)?？梢赃@樣定義：最能滿足租戶要求的調(diào)度方法就是合理的。

　　租戶的要求各種各樣，有的希望任務(wù)完成得越快越好，有的要求在將來某個(gè)時(shí)間前完成任務(wù)即可，有的希望結(jié)果越精確越好，有的希望計(jì)算費(fèi)用越少越好……根據(jù)租戶的不同要求，人們提出了相應(yīng)的任務(wù)調(diào)度方法。比如在滿足租戶預(yù)期目標(biāo)的前提下，把任務(wù)分配給盡量少的計(jì)算機(jī)，從而滿足“應(yīng)用最少的計(jì)算機(jī)按時(shí)、按質(zhì)完成任務(wù)”的要求，因?yàn)閰⑴c的計(jì)算機(jī)越少，通信的成本就越低。

　　例如，有一個(gè) 100 人日的任務(wù)，甲方要求在 10 天內(nèi)完成。為了在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，乙方更愿意安排 10 個(gè)人做 10 天，而不是安排 105 個(gè)人做1天。由于要管理 100 人，所以后者需要增加 5 個(gè)管理人員。

　　集群是一個(gè)復(fù)雜的工程，它涉及很多分布式方面的基礎(chǔ)算法，如選舉算法、一致算法、波算法、快照、故障檢測(cè)等。

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