خوشه بندی سرور چیست وچگونه کار می‌کند؟

خوشه بندی سرور یا کلاسترینگ سرور یکی از اصطلاحاتی است که مدیران it با آن سرو کار دارند. اینکه خوشه بندی سرور چیست؟ چگونه کار می‌کند؟ چه کاربردی دارد؟ و مزایا و معایب آن چیست؟ از جمله مباحثی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت برای آشنایی بیشتر با خوشه بندی سرور در ادامه با ما همراه باشید.

آپتایم سرور یک نیاز اساسی برای کسب و کارهایی است که خدمات آنلاین ارائه می‌دهد در نتیجه باید سرور از زمان کارکرد بالایی برخوردار باشد تا خواسته‌ها و انتظارات کاربران را فراهم کنند. از این رو خراب شدن و از کار افتادن سرور و همچنین خرابی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در سرور می‌تواند باعث ایجاد مشکلات بزرگی در کسب و کارها، ایجاد نارضایتی در مشتریان، از دست دادن درآمد و آسیب به شهرت شود.

اینجاست که خوشه بندی سرور (Server Clustering) ارزش خود را اثبات می‌کند. خوشه بندی سرور روشی برای استقرار سرورها برای محافظت از داده‌ها و اجرای سرویس‌ها در هنگام خرابی‌های عمده است.

خوشه بندی سرور یا کلاسترینگ سرور به گروهی از سرورها گفته می‌شود که به طور همزمان تحت یک آدرس IP واحد کار می‌کنند تا سطح دسترسی بیشتری را برای کاربران فراهم کنند. سرورهایی که در یک خوشه سروری قرار دارند گره یا (Node) نامیده می‌شود و دارای منابع خاص خود مانند CPU، RAM و هارد سرور می‌باشد. از سرورهای خوشه‌ای معمولا برای سرویس‌های فایل، چاپ، پایگاه داده و پیام رسانی استفاده می‌شود.

اگر قصد خرید قطعات سرور با بهترین قیمت و کیفیت را دارید می‌توانید با مشاورین ما تماس بگیرد و از مشاوره‌های رایگان ما بهره‌مند شوید تا بتوانید بهترین گزینه را انتخاب نمایید.

با گروه‌بندی چندین سرور و تبدیل آن‌ها به خوشه، خوشه‌های سرور قادر خواهند بود از طریق توزیع بار کاری بر روی نودها، مدت زمان قطعی خدمات را کاهش دهند.

این نوع چیدمان به عنوان یک خوشه با دسترسی بالا شناخته می‌شود زیرا بدون توجه به حجم درخواست‌های کاربر، زمان بهره‌برداری بسیار بالاتر و عملکرد پایدارتری را تضمین می‌کند.

خوشه های سرور از طریق ارائه مقیاس‌پذیری برای خدمات میزبانی، باعث رشد کسب و کارتان می‌شوند.

بسته به نوع سرور، مقیاس‌پذیری می‌تواند به صورت خودکار (استفاده از سرورهای ابری) یا دستی (استفاده از انواع دیگر سرورها) انجام شود.

اجزای اصلی خوشه های سرور با دسترسی بالا

عملکرد اصلی یک خوشه به اجزایی وارد شده در ترکیب خوشه بستگی دارد. به طور کلی یک خوشه سرور به اجزای زیر تشکیل شده است:

نودها (Nodes)

نودها یا گره‌ها، سرورهای جداگانه‌ای هستند که هسته یک خوشه HA را تشکیل می‌دهند. آن‌ها ممکن است سرورهای فیزیکی یا ماشین‌های مجازی باشند که خدمات و برنامه‌های موردنیاز را اجرا می‌کنند. این نودها با هم همکاری می‌کنند تا در صورت خرابی یک یا چند نود، افزونگی و تعادل بار را فراهم کنند. علاوه بر اجرای خدمات، نودها از طریق یک اتصال شبکه اختصاصی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند تا داده‌ها را همگام‌سازی کنند و منابع را به اشتراک بگذارند.

اتصالات

یک شبکه پرسرعت و قابل اعتماد برای عملکرد یک خوشه (high-availability) HA بسیار مهم است. این شبکه به عنوان پایه و بنای اصلی خوشه عمل می‌کند و تضمین می‌کند که گره‌ها می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و منابع را به اشتراک بگذارند. این شبکه به طور معمول جهت جلوگیری از تداخل و اطمینان از بالاترین سطح عملکرد، از شبکه‌های دیگر جدا می‌شود.

توازن‌دهنده بار

توازن‌دهنده بارها برای توزیع ترافیک بین نودها در خوشه استفاده می‌شوند. توازن‌دهنده بارها درخواست‌های ورودی را به طور متناسب بین چندین نود توزیع کرده و جلوی اضافه‌بار شدن یک نود به علت تراکنش‌های زیاد را می‌گیرند. 

مدیران خوشه

مدیران خوشه مسئول نظارت بر وضعیت سلامت نودها در خوشه و مدیریت فرآیند failover در صورت بروز خطا هستند. مدیران خوشه از تکنیک‌های مختلفی برای نظارت بر گره‌ها استفاده می‌کنند، از جمله Heartbeat، بررسی سلامت و سایر شاخص‌ها.

در صورت خرابی، مدیر خوشه به طور خودکار سرویس‌ها و برنامه‌ها را به یک گره سالم منتقل می‌کند تا اطمینان حاصل شود که کاربران می‌توانند بدون وقفه به آنها دسترسی داشته باشند.

استوریج

ذخیره‌سازی مشترک برای یک خوشه HA امری ضروری است زیرا به همه نودها اجازه می‌دهد تا به داده‌های مشابه دسترسی داشته باشند. به طور کلی، مدیران شبکه از فناوری‌هایی مانند شبکه ذخیره‌سازی (SAN)، ذخیره‌سازی متصل به شبکه (NAS) یا فناوری‌های دیگر ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند تا فضای ذخیره‌سازی مشترک را راه‌اندازی کنند. ذخیره‌سازی مشترک به خوشه این امکان را می‌دهد که حتی در صورت خرابی یک گره، همگرایی را در تمامی گره‌ها حفظ کند.

علاوه بر این عوامل، در دسترس بودن بالا، پشتیبان‌گیری و بازیابی برای عملکرد خوشه‌های HA حیاتی هستند. یک استراتژی موثر پشتیبان‌گیری و بازیابی باید شامل پشتیبان‌گیری منظم و توانایی بازیابی سریع داده‌ها به منظور افزایش سرعت بازیابی از حوادث باشد. این استراتژی باید به طور منظم مورد آزمایش قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که موثر است و می‌تواند به سرعت اجرا شود.

اگر در زمینه خرید استوریج سرور نیاز به مشاوره و راهنمایی دارید می‌توانید از طریق تماس با شماره‌ 43629 - 021 با کارشناسان فروش شرکت دالمن افزار پارسه تماس گرفته و از مشاوره‌های رایگان ما بهره‌مند شوید.

خوشه بندی سرور چگونه کار می‌کند؟

بسته به نوع پیاده سازی، خوشه‌های سرور بر اساس یک الگوی مشابه عمل می‌کنند. هر سرور اختصاصی در یک خوشه سرور یک نود با مجموعه‌ای از منابع مخصوص به خودش مانند استوریج، RAM و CPU است. به این ترتیب، هر گره سرور بخشی از خوشه است، در حالی که یک کپی از سیستم عامل، سرویس‌ها و برنامه های کاربردی خوشه سرور را نگهداری می کند.

به طور کلی، در هر لحظه، تنها یک گره در خوشه سرور در حالت عملیاتی قرار دارد، و بقیه گره ها در حالت آماده به کار هستند. اگر یک گره فعال نتواند درخواستی را ارائه کند، خوشه سرور بار کاری را بین گره های دیگر توزیع می کند. این ویژگی باعث می شود که کاربران بدون وقفه از وب سایت یا برنامه شما استفاده کنند بدون اینکه متوجه بار روی سرور باشند. 

به طور خلاصه، تمام گره های درون یک خوشه سرور برای همکاری برنامه ریزی شده اند. به این ترتیب، خوشه‌های سرور به کسب‌وکار کمک می‌کنند تا با متعادل کردن حجم کار در میان چندین گره، از خرابی جلوگیری کند.

مزیت خوشه بندی سرور

مزیت‌های خوشه‌بندی سرور (Server Clustering) به دلیل ترکیب و همکاری چندین سرور در یک شبکه به منظور افزایش کارایی و پایداری خدمات راه‌اندازی شده است. این مزایا عبارتند از:

1. افزایش کارایی و بهره‌وری

خوشه‌بندی سرور با توزیع بار بین نودها، منجر به افزایش بهره‌وری کلی سیستم می‌شود. سرورها به طور موازی کار می‌کنند و وظایف مختلف را اجرا می‌کنند، که این امر به تقسیم کار و افزایش سرعت پاسخگویی منجر می‌شود.

2. سهولت در بروزرسانی و تعمیرات

در یک خوشه در صورتی که یک سرور از دسترس خارج شود یا مشکلی پیش آید، امکان بروزرسانی و تعمیرات بدون وقفه در سامانه وجود دارد. به این صورت که بارکاری بین سایر سرورها توزیع می‌شود و و با خاموش کردن آن بقیه سرورها وظایف این سرور را به طور خودکار به عهده بگیرند. این مسئله منجر به کاهش مدت زمان خاموشی و افزایش پایداری سیستم می‌شود.

3. اطمینان از ایمنی داده‌ها

در خوشه‌بندی، اطلاعات بین سرورها تقسیم می‌شود و در صورت خرابی یک سرور، اطلاعات هنوز در سرورهای دیگر قابل دسترسی است. این امر موجب حفاظت از داده‌ها در مواقع نقص یا خرابی می‌شود.

4. افزایش زمان بهره‌برداری (Uptime)

از آنجا که خوشه‌بندی سرور می‌تواند به صورت خودکار و سریع به سمت سرورهای فعال دیگر تغییر کند، میزان زمان بهره‌برداری سیستم بالا می‌رود. این مزیت منجر به پایداری و کارایی بالای سرویس‌ها می‌شود.

5. افزایش مقیاس‌پذیری(Scalability)

با افزایش ترافیک یا نیازهای کسب‌وکار، می‌توان به راحتی سرورهای اضافی به خوشه اضافه کرد تا با نیازها سازگار شوند. این امکان به کاربران اجازه می‌دهد تا منابع را با توجه به نیازهای فعلی تغییر دهند.

6. کاهش هزینه‌های سرور

با استفاده از کلاسترینگ، منابع می‌توانند به بهره‌برداری بهینه‌تر تخصیص داده شوند و از استقراض منابع پرهزینه جلوگیری شود

7. بهبود امنیت

توزیع بار بین سرورها می‌تواند موجب کاهش تأثیر حملات مخرب شود. در صورتی که یک سرور هدف حمله قرار گیرد، سایر سرورها می‌توانند خدمات را ادامه دهند.

8. مدیریت مرکزی

خوشه‌بندی به مدیران اجازه می‌دهد تا منابع و عملکرد سرورها را به‌صورت مرکزی مدیریت کنند. این باعث افزایش کنترل و نظارت بر سامانه می‌شود.

منبع: www.redswitches.com/blog/what-is-server-clustering/

مترجم: اسما دادرس محبوب