几乎所有企业的关键业务流程和收入都依赖在线服务。停机会导致生产力和收入损失。更不用说，性能中断可能会导致声誉损失。中断、软件故障和过时技术的实际成本可能高达数百万。好消息是您可以通过在基础架构中使用服务器集群来避免这些故障。但什么是服务器集群？

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什么是服务器集群？

服务器集群是在单个 IP 地址下分布和管理的一组统一的服务器。此设置可确保更高的可用性、适当的负载平衡和系统可扩展性。

每个服务器都是一个节点，具有自己的存储（硬盘驱动器）、内存（RAM）和处理（CPU）资源。例如，双节点集群配置意味着如果一台物理服务器崩溃，第二台将立即接管。此过程称为故障转移群集，可帮助您避免停机。

理想情况下，您使用多个 Web 和应用程序节点来保证硬件冗余。这种架构被称为高可用性集群。如果组件出现故障，它有助于防止停机。如果操作系统出现故障，这在单个服务器中没有冗余，则尤其如此。由于不会出现站点故障，您的用户甚至不会知道服务器崩溃了。

有两种常见的服务器集群类型——手动和自动。手动集群不是理想的解决方案，因为将节点手动配置到相同的数据 IP 和地址会导致停机。即使是 2 到 5 分钟的停机时间也可能代价高昂或可能至关重要。另一方面，自动集群让您可以提前配置软件。这种类型的集群设置会自动执行服务器切换。

为什么要部署服务器集群？

企业经常部署服务器集群系统以避免停机并保持系统可访问性，即使在关键硬件出现故障时也是如此。集群架构也是遭受性能下降之苦的企业的理想选择。它允许他们分离数据库服务器，以便为大容量工作负载提供快速和不间断的性能。

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服务器集群有哪些类型？

有四种类型的服务器集群。您选择的类型取决于您的业务目标和基础架构需求。

1.高可用性（HA）服务器集群

高可用性(HA) 集群是高流量网站的最佳选择。例如，您可以将 HA 集群用于需要关键系统保持运行以获得最佳、持续性能的在线商店或应用程序。

高可用性集群让您避免单点故障，因为它们建立在冗余硬件和软件之上。它们对于负载平衡、系统备份和故障转移至关重要。它们由多个主机组成，如果服务器关闭，这些主机可以接管。如果服务器过载或出现故障，这可以保证最短的停机时间。

HA 集群有两种架构类型：主动-主动和主动-被动。  

双活集群意味着所有节点同时工作以平衡负载。相反，主动-被动架构意味着主节点处理所有工作负载。同时，辅助节点在停机期间保持待命状态。

辅助服务器也称为热备用或热备用，因为它包含来自主节点的数据库。由于热备用已准备好在组件崩溃时接管，因此这是一种比双活成本更低的实施方式。

高可用性集群为您提供更高的可靠性，同时让您轻松扩展。更不用说，它们提供更高效的维护和强大的基础设施安全性。使用这些集群，您可以节省成本、最大限度地减少停机时间并创造更好的用户体验。

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2.负载均衡集群

负载均衡集群是指将用户请求分发到多个活动节点的服务器群。主要好处包括加速运营、确保冗余和改进工作负载分配。负载平衡让您可以分离功能并在服务器之间分配工作负载。此配置有助于最大限度地利用资源。它使用负载平衡软件根据算法将请求定向到不同的服务器。该软件还处理传出响应。

负载平衡器用于高可用性集群的主动-主动配置。HA集群使用负载均衡器来响应不同的请求，并将它们分发到独立的服务器上。根据配置数据和计算机性能，分布可以是对称的或不对称的。

在主动-被动高可用性集群中，负载均衡器监控节点的可用性。如果一个节点关闭，它不会再向它发送任何流量，直到它完全运行为止。负载平衡架构还允许您同时使用多个链接。此功能在需要冗余通信的基础设施中特别有用。例如，这种架构通常由电信公司和数据中心部署。主要好处包括降低成本、高带宽数据传输优化和更好的可扩展性。

3. 高性能和集群存储

高性能集群，也称为超级计算机，提供更高的性能、容量和可靠性。它们最常被具有资源密集型工作负载的企业使用。高性能集群由许多连接到同一网络的计算机组成。您可以将多个这样的集群连接到数据存储中心以快速处理数据。换句话说，您可以同时受益于高性能集群和数据存储集群，并获得无缝性能和高速数据传输。

这些集群广泛用于物联网 (IoT) 和人工智能 (AI) 技术。他们实时处理大量数据，为直播、风暴预测和患者诊断等项目提供支持。出于这个原因，高性能集群应用程序通常用于研究、媒体和金融领域。

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4.集群存储

集群存储由至少两台存储服务器组成。它们可以让您提高系统性能、节点空间输入/输出 (I/O) 和可靠性。 根据业务需求和存储需求，您可以选择紧密耦合或松散耦合的架构。

紧耦合架构针对主存储。它将数据分成节点之间的小块。相比之下，独立的、松散耦合的架构提供了更大的灵活性。但它不跨节点存储数据。在松耦合架构中，性能和容量受限于存储数据的节点的能力。与紧耦合架构不同，您无法使用新节点进行扩展。

服务器集群的好处

集群环境可帮助您管理硬件、应用程序和网站故障。换句话说，此环境可确保正常运行时间和可用性。通过节省工程工作量，它可以大大降低与系统恢复相关的成本。简而言之，从长远来看，投资服务器集群可以让您省钱。

灵活性和可扩展性

单个服务器处理从网络连接到企业存储的一切事务。通过部署具有集群功能的多服务器架构，您可以显着提高该服务器的灵活性和可扩展性。

换句话说，集群使您可以扩展一台服务器来处理不断增长的资源需求。更不用说，企业将额外的节点部署到现有集群更简单。如果您有托管的专用服务器，只需拨打一个简单的电话即可。

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提高可用性和性能

推动集群解决方案投资的另一个动机是性能。除了提供硬件冗余和确保正常运行时间外，集群环境还可以提高性能。特别是，具有专用数据库服务器的集群可以提高网站或应用程序的速度。此设置可让您提高性能，同时增加对同时连接的支持。

如果您遵守PCI-DSS等法规，服务器集群将成为实际必需品。如果您将财务信息存储在未连接到 Internet 的服务器上，这一点尤其重要。

降低 IT 成本

公司需要一个具有内置冗余的网络，以确保客户始终可以连接到它。除此之外，服务器需要充当单个系统。集群环境有助于防止停机并通过保持服务器完全运行来实际降低成本。

换句话说，集群可以让您提供连续的正常运行时间。由于集群服务器配置为在单个网络上协同工作，因此它们可以降低风险漏洞，同时提高网络性能。

可定制的基础设施

集群服务器架构可以使各种规模的企业受益。具体来说，它有助于优化从网络服务到最终用户体验的流程。所有这些工作负载都分配给应用程序，并在实时同步的单独服务器上推出。

具体来说，企业可以自定义集群环境中的服务器数量。这种定制允许成本管理，同时消除单点故障。使用定制的基础架构可确保您的环境专为您的工作负载而设计。信誉良好的服务提供商可以帮助您确定最具成本效益的架构。

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停机的真正代价

根据Uptime Institute的 2022 年中断分析报告，80% 的组织报告说他们的数据中心在过去三年中经历过一些中断。对于其中 60% 的中断，总经济损失为 100,000 美元或更多。不幸的是，有 15% 的受访者报告中断成本超过 100 万美元。

除了财务损失外，企业还报告称面临声誉损害和违规行为。值得注意的是，在 2021 年 10 月，Facebook 的网络有六个小时无法使用。在用户恢复在线之前，该网络故障估计造成了 9975 万美元的收入损失。每小时损失超过 1600 万美元。

现在，大多数企业的收入损失不会像 Facebook 那样多。但每小时的停机成本继续上升，应该引起重视。IBM 和 Ponemon Institute开展的 2021 年数据泄露成本研究报告称，91% 的公司每停机一小时就会遭受 300,000 美元或更多的经济损失。如果转换为分钟数，则每分钟至少为 4,998 美元。

如果要从这些事件中吸取一个教训，那就是 CTO 和 CIO 应该关注停机时间。这不仅会增加成本，还会损害公司的声誉，并对客户体验产生负面影响。如果您的企业需要可靠的 IT 服务，请考虑服务器集群。它们是实现长期增长和绩效的关键投资。集群环境将提高性能并确保基础设施的可用性、可扩展性和可靠性。