幾乎所有企業的關鍵業務流程和收入都依賴在線服務。停機會導致生產力和收入損失。更不用說，性能中斷可能會導致聲譽損失。中斷、軟件故障和過時技術的實際成本可能高達數百萬。好消息是您可以通過在基礎架構中使用服務器集群來避免這些故障。但什么是服務器集群？
什么是服務器集群？
服務器集群是在單個 IP 地址下分布和管理的一組統一的服務器。此設置可確保更高的可用性、適當的負載平衡和系統可擴展性。
每個服務器都是一個節點，具有自己的存儲（硬盤驅動器）、內存（RAM）和處理（CPU）資源。例如，雙節點集群配置意味著如果一臺物理服務器崩潰，第二臺將立即接管。此過程稱為故障轉移群集，可幫助您避免停機。
理想情況下，您使用多個 Web 和應用程序節點來保證硬件冗余。這種架構被稱為高可用性集群。如果組件出現故障，它有助于防止停機。如果操作系統出現故障，這在單個服務器中沒有冗余，則尤其如此。由于不會出現站點故障，您的用戶甚至不會知道服務器崩潰了。
有兩種常見的服務器集群類型——手動和自動。手動集群不是理想的解決方案，因為將節點手動配置到相同的數據 IP 和地址會導致停機。即使是 2 到 5 分鐘的停機時間也可能代價高昂或可能至關重要。另一方面，自動集群讓您可以提前配置軟件。這種類型的集群設置會自動執行服務器切換。
為什么要部署服務器集群？
企業經常部署服務器集群系統以避免停機并保持系統可訪問性，即使在關鍵硬件出現故障時也是如此。集群架構也是遭受性能下降之苦的企業的理想選擇。它允許他們分離數據庫服務器，以便為大容量工作負載提供快速和不間斷的性能。
服務器集群有哪些類型？
有四種類型的服務器集群。您選擇的類型取決于您的業務目標和基礎架構需求。
1.高可用性（HA）服務器集群
高可用性(HA) 集群是高流量網站的最佳選擇。例如，您可以將 HA 集群用于需要關鍵系統保持運行以獲得最佳、持續性能的在線商店或應用程序。
高可用性集群讓您避免單點故障，因為它們建立在冗余硬件和軟件之上。它們對于負載平衡、系統備份和故障轉移至關重要。它們由多個主機組成，如果服務器關閉，這些主機可以接管。如果服務器過載或出現故障，這可以保證最短的停機時間。
HA 集群有兩種架構類型：主動-主動和主動-被動。
雙活集群意味著所有節點同時工作以平衡負載。相反，主動-被動架構意味著主節點處理所有工作負載。同時，輔助節點在停機期間保持待命狀態。
輔助服務器也稱為熱備用或熱備用，因為它包含來自主節點的數據庫。由于熱備用已準備好在組件崩潰時接管，因此這是一種比雙活成本更低的實施方式。
高可用性集群為您提供更高的可靠性，同時讓您輕松擴展。更不用說，它們提供更高效的維護和強大的基礎設施安全性。使用這些集群，您可以節省成本、最大限度地減少停機時間并創造更好的用戶體驗。
2.負載均衡集群
負載均衡集群是指將用戶請求分發到多個活動節點的服務器群。主要好處包括加速運營、確保冗余和改進工作負載分配。負載平衡讓您可以分離功能并在服務器之間分配工作負載。此配置有助于最大限度地利用資源。它使用負載平衡軟件根據算法將請求定向到不同的服務器。該軟件還處理傳出響應。
負載平衡器用于高可用性集群的主動-主動配置。HA集群使用負載均衡器來響應不同的請求，并將它們分發到獨立的服務器上。根據配置數據和計算機性能，分布可以是對稱的或不對稱的。
在主動-被動高可用性集群中，負載均衡器監控節點的可用性。如果一個節點關閉，它不會再向它發送任何流量，直到它完全運行為止。負載平衡架構還允許您同時使用多個鏈接。此功能在需要冗余通信的基礎設施中特別有用。例如，這種架構通常由電信公司和數據中心部署。主要好處包括降低成本、高帶寬數據傳輸優化和更好的可擴展性。
3. 高性能和集群存儲
高性能集群，也稱為超級計算機，提供更高的性能、容量和可靠性。它們最常被具有資源密集型工作負載的企業使用。高性能集群由許多連接到同一網絡的計算機組成。您可以將多個這樣的集群連接到數據存儲中心以快速處理數據。換句話說，您可以同時受益于高性能集群和數據存儲集群，并獲得無縫性能和高速數據傳輸。
這些集群廣泛用于物聯網 (IoT) 和人工智能 (AI) 技術。他們實時處理大量數據，為直播、風暴預測和患者診斷等項目提供支持。出于這個原因，高性能集群應用程序通常用于研究、媒體和金融領域。
4.集群存儲
集群存儲由至少兩臺存儲服務器組成。它們可以讓您提高系統性能、節點空間輸入/輸出 (I/O) 和可靠性。 根據業務需求和存儲需求，您可以選擇緊密耦合或松散耦合的架構。
緊耦合架構針對主存儲。它將數據分成節點之間的小塊。相比之下，獨立的、松散耦合的架構提供了更大的靈活性。但它不跨節點存儲數據。在松耦合架構中，性能和容量受限于存儲數據的節點的能力。與緊耦合架構不同，您無法使用新節點進行擴展。
服務器集群的好處
集群環境可幫助您管理硬件、應用程序和網站故障。換句話說，此環境可確保正常運行時間和可用性。通過節省工程工作量，它可以大大降低與系統恢復相關的成本。簡而言之，從長遠來看，投資服務器集群可以讓您省錢。
靈活性和可擴展性
單個服務器處理從網絡連接到企業存儲的一切事務。通過部署具有集群功能的多服務器架構，您可以顯著提高該服務器的靈活性和可擴展性。
換句話說，集群使您可以擴展一臺服務器來處理不斷增長的資源需求。更不用說，企業將額外的節點部署到現有集群更簡單。如果您有托管的專用服務器，只需撥打一個簡單的電話即可。
提高可用性和性能
推動集群解決方案投資的另一個動機是性能。除了提供硬件冗余和確保正常運行時間外，集群環境還可以提高性能。特別是，具有專用數據庫服務器的集群可以提高網站或應用程序的速度。此設置可讓您提高性能，同時增加對同時連接的支持。
如果您遵守PCI-DSS等法規，服務器集群將成為實際必需品。如果您將財務信息存儲在未連接到 Internet 的服務器上，這一點尤其重要。
降低 IT 成本
公司需要一個具有內置冗余的網絡，以確保客戶始終可以連接到它。除此之外，服務器需要充當單個系統。集群環境有助于防止停機并通過保持服務器完全運行來實際降低成本。
換句話說，集群可以讓您提供連續的正常運行時間。由于集群服務器配置為在單個網絡上協同工作，因此它們可以降低風險漏洞，同時提高網絡性能。
可定制的基礎設施
集群服務器架構可以使各種規模的企業受益。具體來說，它有助于優化從網絡服務到最終用戶體驗的流程。所有這些工作負載都分配給應用程序，并在實時同步的單獨服務器上推出。
具體來說，企業可以自定義集群環境中的服務器數量。這種定制允許??成本管理，同時消除單點故障。使用定制的基礎架構可確保您的環境專為您的工作負載而設計。信譽良好的服務提供商可以幫助您確定最具成本效益的架構。
停機的真正代價
根據Uptime Institute的 2022 年中斷分析報告，80% 的組織報告說他們的數據中心在過去三年中經歷過一些中斷。對于其中 60% 的中斷，總經濟損失為 100,000 美元或更多。不幸的是，有 15% 的受訪者報告中斷成本超過 100 萬美元。
除了財務損失外，企業還報告稱面臨聲譽損害和違規行為。值得注意的是，在 2021 年 10 月，Facebook 的網絡有六個小時無法使用。在用戶恢復在線之前，該網絡故障估計造成了 9975 萬美元的收入損失。每小時損失超過 1600 萬美元。
現在，大多數企業的收入損失不會像 Facebook 那樣多。但每小時的停機成本繼續上升，應該引起重視。IBM 和 Ponemon Institute開展的 2021 年數據泄露成本研究報告稱，91% 的公司每停機一小時就會遭受 300,000 美元或更多的經濟損失。如果轉換為分鐘數，則每分鐘至少為 4,998 美元。
如果要從這些事件中吸取一個教訓，那就是 CTO 和 CIO 應該關注停機時間。這不僅會增加成本，還會損害公司的聲譽，并對客戶體驗產生負面影響。如果您的企業需要可靠的 IT 服務，請考慮服務器集群。它們是實現長期增長和績效的關鍵投資。集群環境將提高性能并確保基礎設施的可用性、可擴展性和可靠性。
