什么是集群

集群的定义：集群是由一些互相连接在一起的计算机构成的一个并行或者分布式系统。这些计算机一起工作并运行一系列共同的应用程序，同时，为用户和应用程序提供单一的系统映射。从外部来看，它们仅仅是一个系统，对外提供统一的服务。集群内的计算机物理上通过电缆连接，程序上则通过集群软件连接。这些连接允许计算机使用故障应急与负载平衡功能，而故障应急与负载平衡功能在单机上是不可能实现的。

集群的优点：

提高性能：一些计算密集型应用，需要计算机要有很强的运算处理能力。这时，可以采用计算机集群技术来满足计算要求。降低成本：在达到同等性能的条件下，采用计算机集群比采用同等能力的计算机的代价要小很多。提高扩展性：采用传统服务器的用户如果需要大幅度扩展系统的能力，就必须购买昂贵的最新的服务器。如果该服务器系统采用集群技术，则只需要将新的服务器加入集群中即可。增强可靠性：集群技术可以使系统在故障发生时仍继续工作，将系统停运时间减到最小，大大提高了系统的可靠性。

高可伸缩性：服务器集群具有很强的可伸缩性。随着需求和负荷的增长，可以向集群系统添加更多的服务器。在这样的配置中，可以有多台服务器执行相同的应用和数据库操作。

高可用性：高可用性指在不需要操作者干预的情况下，防止系统发生故障或从故障中自动恢复的能力。通过把故障服务器上的应用程序转移到备份服务器上运行，集群系统能够把正常运行时间提高到大于99.9%，大大减少服务器和应用程序的停机时间。

高可管理型：系统管理员可以从远程管理一个甚至一组集群，就好像在单机系统中一样。

什么是WEB集群

集群技术的分类：

高性能性集群(HPC Cluster)：

不惜成本，追求高性能。

主要用于科研。

高可用性集群(HA Cluster)：

使群集的整体服务尽可能可用。

减少服务宕机时间为目的。

一个节点失效，其他节点接替。

单节点故障时，整体性能一般会下降。

高可扩展性集群：

基于负载均衡策略。 一般是对特定类型负载做均衡处理。 各负载节点一般是同构的,可以分担部分负载。 可以避免单点故障,一般较廉价。常见WEB集群组件

常见的web集群组件有Apache、NGINX、LVS、MEMCACHED等。

Apache:

Apache软件基金会的一个开放源代码的跨平台的网页服务器，老牌的web服务器。支持基于Ip或者域名的虚拟主机，支持代理服务器，支持安全Socket层(SSL)等等。目前互联网主要使用它做静态资源服务器，也可以做代理服务器转发请求(如：图片链等)，结合tomcat等servlet容器处理jsp。

NGINX:

俄罗斯人开发的一个高性能的 HTTP和反向代理服务器。由于NGINX超越Apache的高性能和稳定性，使得国内使用NGINX作为Web服务器的网站也越来越多，其中包括新浪博客、新浪播客、网易新闻、腾讯网、搜狐博客等门户网站频道等，在3w以上的高并发环境下，NGINX处理能力相当于Apache的10倍。

LVS:

Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。由毕业于国防科技大学的章文嵩博士于1998年5月创立，可以实现Linux平台下的简单负载均衡。

MEMCACHED:

一个高性能分布式内存对象缓存系统。是Danga Interactive为了LiveJournal快速发展开发的系统，用于对业务查询数据缓存，减轻数据库的负载。其守护进程(daemon)是用C写的，但是客户端支持几乎所有语言，服务端和客户端通过简单的协议通信；在MEMCACHED里面缓存的数据必须序列化。

什么是无状态计算

图片来自华为网站。

无状态计算定义：英文名称stateless computing，一般指在计算主体上不存任何状态信息或特定配置，各个主体都是无差别部署，这样的好处就是可快速复制和销毁计算资源，通常可通过服务化等手段抽取状态。即计算节点只提供 CPU、内存等计算资源，硬件配置信息都存储在配置文件中，数据集中存储在磁盘阵列上，实现了网络、存储与计算节点的无关性。

无状态计算是将计算节点硬件配置进行抽取，形成配置策略文件（Profile），使硬件配置脱离硬件，从而使硬件配置可离线，可迁移，可批量远程部署，可导入导出。

华为无状态计算是指将服务器的个性，如 MAC、WWN、UUID、BIOS、固件、启动顺序、VLAN、VSAN、vNIC、VHBA、QoS 等标识符、配置和设置，完全从该个性的宿主物理资源中剥离出来，定义为一个配置文件。当服务器未与配置文件绑定时，服务器即为裸设备；当配置文件与某台服务器绑定后，这台服务器即具备了此配置文件中定义的所有个性。

总的来说， 一个计算节点的设备配置项由几个方面组成：网络配置，存储配置，计算配置以及管理配置。

网络配置：网络接入参数相关的配置，包括MAC地址，虚拟网卡配置，虚拟网卡VLAN配置，虚拟网卡QoS配置，远程PXE启动参数配置等。

存储配置：存储网络接入配置以及本地存储配置，存储网络配置包括FC/FCoE WWN，SAN Boot参数等。本地存储则包括本地Raid配置。

计算配置：计算属性相关配置，包括启动OS方式以及启动顺序配置，内存RAS配置，节能配置，虚拟化配置，UUID配置等。

管理配置：计算节点管理属性相关配置，包括系统IPMI行为配置，系统串口配置等。

优势：

□ 解决计算节点的智能化部署、无缝更换以及迁移

□ 实现数据链路虚拟化、网络虚拟化

□ 减少维护的复杂度和工作量