1. Cluster là gì?
Cluster chính là một dạng kiến trúc giúp cho khả năng sẵn sàng của hệ thống mạng máy tính được nâng cao bởi cho phép nhiều máy chủ cùng sử dụng và cùng kết hợp với nhau để tạo ra một cụm mạng có khả năng chấp nhận sai sót, chịu đựng để nâng cao độ sẵn sàng của hệ thống.
Cluster chính là hệ thống gồm có sự kết nối, phối hợp của nhiều máy chủ ở các dạng song song hoặc phân tán, được dùng như một nguồn tài nguyên thống nhất. Nếu như có một máy chủ nào đó bị dừng hoạt động do sự cố hay phục vụ cho mục đích bảo trì, nâng cấp thì đồng nghĩa rằng mọi nhiệm vụ của nó sẽ được chuyển qua máy chủ khác trong cùng Cluster một cách tự động. Do đó cả hệ thống vẫn được vận hành mà không lo bị gián đoạn hay ngắt quãng.
Quá trình chuyển đổi này được gọi là Fail-over còn việc phục hồi lại tài nguyên cho một máy chủ bị lỗi trong Cluster thì được gọi là Fail-back.
Qua khái niệm và thông tin trên, có thể thấy rằng Cluster có lợi thế đối với quá trình vận hành của một hệ thống máy chủ. Vậy những ưu điểm cụ thể mà nó mang lại là gì? Cùng Băng Tâm khám phá nhiều hơn qua bài viết này nhé.
Xem thêm: Trang vàng doanh nghiệp Việt Nam
2. Ưu điểm của cluster
Tạo ra hiệu quả chi phí là ưu điểm nổi bật đầu tiên mà Cluster mang đến cho người dùng. Nói tới hiệu quả của chi phí thì đó chính là tỉ lệ chi phí khi đem so với đầu ra ở trong cụm máy tính. Cluster sẽ tạo ra cơ chế kết nối giữa các cụm máy tính với nhau, điều này làm cho chi phí bỏ ra sẽ rẻ hơn nhiều so với việc kết nối với máy tính lớn.
Trong khi đó, cluster vẫn có thể tạo ra được tốc độ xử lý ngang tầm với công suất của máy tính lớn. Đây cũng chính là ưu điểm thứ hai mà người ta lựa chọn Cluster.
Bên cạnh đó, nó còn có khả năng mở rộng. Vì cơ chế của cluster chính là kết nối nhiều cụm máy tính nên khả năng thêm máy trạm bổ sung vào hệ thống cũng là điều không khó khăn.
Thêm một ưu điểm nữa mà Cluster mang lại cho con người, đánh gục mọi đắn đo lựa chọn sử dụng nó đó chính là ưu thế ở tính sẵn có. Nếu như có node bất kỳ bị lỗi ở bên trong hệ thống thì sẽ ngay lập tức có node khác ở trong cụm được tiếp nhận nhiệm vụ thay thế, không làm cho hệ thống bị gián đoạn.
Xem thêm: Tìm việc làm nhân viên xử lý dữ liệu
3. Cluster có cơ chế hoạt động như thế nào?
Mỗi một máy chủ ở bên trong Cluster sẽ được gọi chung là node/ tương đương với một node. Nó có thể được thiết lập ở trong chế độ active hay passive. Nếu như có một node ở chế độ active thì chức năng của nó là luôn chủ động trong quá trình tiếp nhận và xử lý yêu cầu. Còn ngược lại, khi một node ở trong cơ chế passive thì sẽ luôn sẵn sàng làm nhiệm vụ dự phòng nóng để chờ đợi thay thế một node bị hỏng khác.
Mỗi một hệ thống Cluster đều có nhiều node, các node chủ động và thụ đồng đều có thể được kết hợp cùng nhau. Việc chỉ định chức năng của các node đặc biệt quan trọng vì:
- Nếu như node active gặp sự cố thì vẫn luôn có 1 node passive sẵn sàng hỗ trợ tiếp nhận hoạt động dang dở của node active.
- Nếu toàn bộ máy chủ bên trong hệ thống Cluste đều là chủ động thì khi một node active nào đó gặp sự cố thì không có node bị động nào đứng ra "gánh vác" nhiệm vụ hỗ trợ nữa mà buộc các node chủ động khác phải gánh thêm trách nhiệm. Tuy nhiên việc gánh thêm đó sẽ làm gánh nặng cho hệ thống rất nhiều, thế nên các máy chú trong cluster sẽ cần dư cấu hình để thực hiện điều nặng nề đó khi cần mới có thể kịp thời ngắn chặn việc gián đoạn hệ thống, gây ảnh hưởng đến quá trình sử dụng dịch vụ của khách hàng.
Ở bên trong cấu trúc cluster, nếu như mỗi một node active đều có một node passive dự phòng thì máy chủ phải thỏa mãn điều kiện sau: cấu hình sử dụng hết khoảng 50% CPU, dung lượng bộ nhớ phục vụ cho khối lượng công việc ở mức trung bình.
Nếu như ở một cấu trúc khác, khi node chủ động có nhiều hơn node bị động thì đồng nghĩa với yêu cầu được đặt ra như sau: cấu hình CPU và bộ nhớ cần phải nâng cấp hơn nữa mới có thể xử lý được vấn đề mỗi khi có một node bị hỏng.
Đây chính là cơ chế hoạt động cơ bản của cluster mà bất cứ ai khi vận hành hệ thống máy chủ cũng cần phải nắm được để có thể điều chỉnh mọi yếu tố bên trong cấu trúc sao cho phục vụ hiệu quả công việc nhất.
4. Những yêu cầu quan trọng trong quá trình thiết kế, lắp đặt Cluster
- Tính sẵn sàng cao: các nguồn tài nguyên mạng dữ liệu phải luôn ở trong thế sẵn sàng cao độ để có thể phục hồi, cung cấp cho người sử dụng cuối cùng, từ đó giảm thiểu đi các nguy cơ bị ngưng trệ hoạt động ngoài ý muốn trong hệ thống.
- Độ tin cậy cao: Đây chính là khả năng Cluster có thể giảm thiểu đi tần số của sự cố, đồng thời nâng khả năng có thể chịu đựng các sai sót.
- Khả năng mở rộng: cluster phải đảm bảo được sự dễ dàng trong việc nâng cấp để có thể mở rộng thêm trong tương lai. Tức là nó cũng có thể thêm máy tính, thiết bị vào để đem đến chất lượng dịch vụ phát triển ở một tầm cao hơn nữa. Hoặc có thể thêm ứng dụng, thêm số người có thể dùng, thêm dịch vụ và vô vàn các tài nguyên mạng khác.
Đây là 3 yêu cầu quan trọng đối với Cluster, tạo nên một bức tường thành vững chắc để người vận hành luôn phải chú ý đảm bảo cho nó đáp ứng được, người ta đặc biệt gọi tên riêng cho nó là RAS. Không phải tất cả hệ thống đều có thể thỏa mãn tốt nhất 3 yêu cầu trên nhưng đó cũng chính là mục tiêu to lớn để quá trình bảo đảm sự hoạt động của Cluster luôn được chú trọng.
5. Ứng dụng của Cluster trong quản trị cơ sở nguồn dữ liệu
Với các tính năng tuyệt vời mà chúng ta đã phân tích ở trên thì có thể thấy, Cluster được sử dụng cho những ứng dụng có cơ chế hoạt động với cường độ cao, liên tục trong khung thời gian khá dài. Ứng dụng đó có thể là Server, Microsoft Exchange Server, Microsoft MySOL,…
Toàn bộ node trong hệ thống sử dụng chung 1 nơi lưu trữ sẽ có thể dung tới các công nghệ như SAN hay SCSI. Node có vai trò đặc biệt quan trọng trong các doanh nghiệp, giúp các nhà quản trị kiểm soát tốt nguồn dữ liệu lớn của mình một cách an toàn, hiệu quả. Mọi nguồn lực đều sẽ được tối ưu hơn và mọi quy trình cũng trở nên tinh gọn.
Chính bởi có những tính năng, ưu điểm và ứng dụng vượt trội như thế mà công nghệ Cluster trở thành sự lựa chọn hàng đầu của mọi doanh nghiệp để vận hành máy chủ. Việc quản lý nguồn dữ liệu cũng được diễn ra một cách tự động và an toàn, thậm chí còn có thể phục hồi dễ dàng ngay khi sự cố ập đến. Vậy thì bài viết đi từ việc hiểu Cluster là gì quả thực đã mang đến cho chúng ta những giá trị thông tin vượt ra ngoài những gì mong muốn đúng không nào.
Tham gia bình luận ngay!