Linux集群的虛擬化技術面臨的挑戰(zhàn)

Becker 說，Linux集群系統(tǒng)應該更加注重虛擬技術以及高可行性的發(fā)展，并在他的采訪中說明了理由。同時他對改用Linux集群的對稱多處理用戶提出了一些建議。

除了他在Beowulf中的角色以外，Becker 還是Scyld軟件的創(chuàng)始人以及主要科學家。他還剛剛加入了本站的專家組，并作為一個特邀專家來回答用戶的有關Linux集群以及服務器的問題。

在Linux集群技術中有什么最新的進展嗎?

Donald Becker:現(xiàn)在，集群技術中的發(fā)展熱點是虛擬技術。兩個著名的傳統(tǒng)虛擬技術系統(tǒng)是VMWare和Xen。VMWare仿效并模擬個人電腦的硬件設備。這使得它可以在自己的OS中運行幾乎所有的操作系統(tǒng)。

然而，虛擬技術發(fā)展的一個缺點是它經常暗含、依賴一些大的上層技術。結果，VMWare模仿一些上層技術從而沒有什么機會來優(yōu)化系統(tǒng)。Xen是一個同時運行多個操作系統(tǒng)的系統(tǒng)管理程序。它不是全面的模仿，從而減少了對上層技術的依賴。但是，它仍然需要優(yōu)化它的核心技術。

Linux集群上的虛擬技術與其他的方法有什么不同?

Becker:VMWare 和 Xen二者都設想，它們可以運行并全面安裝多個內核。運行集群就提供了不被虛擬技術所限制的機會，創(chuàng)造一個僅僅運行應用程序必需條件的輕松環(huán)境。當系統(tǒng)服務器有一個任務需要主要的網絡終端來完成，這時該計算機終端只需要運行該應用程序，這樣就可以提高工作效率，這也正式和傳統(tǒng)的虛擬系統(tǒng)的不同之處。

◆一些IT實業(yè)派說，他們用對稱多處理(SMP)系統(tǒng)進行高強度的數據計算。這些技術在移植Linux集群時會遇到那些挑戰(zhàn)呢?

Becker:這個問題的答案很大程度的取決于你所運行的應用的應用程序。

最早的進入集群的應用程序的類型是用戶參數的執(zhí)行系統(tǒng)。在該模型中，多個相互獨立的應用程序是運行在不同的數據處理機上。

如果對稱多處理(SMP)系統(tǒng)被應用是基于它對單進程工作的高效率，Beowulf的集群將是一個不錯的替代品。然而，如果對稱多處理(SMP)系統(tǒng)是基于共用存儲器多進程工作，那么可能致使應用程序的結構復雜化。

一個傳統(tǒng)的應用SMP的場合是轉換型數據庫。這是一個精細通訊及鎖定在SMP上運行的特殊情況，但在集群上可以取得同樣的結果。所以需要作細致的分析以決定SMP移植進集群是否是可行的。

大部分的程序不能兼容于這兩個極端。

◆Linux集群能夠最終取得高可行性(HA)，還是只能保持其固有的復雜性?

Becker:可量測性并不排除其高實用性，所以Linux集群能夠取得高的實用性(HA)。高實用性(HA)是基于對商務上的應用程序及數據等的穩(wěn)定的支持上。計算機程序等的正常運行時間的標準應該在99.999%以上，也就是說一天最多只能有一秒鐘的停工。

經典的高效集群配置包括兩個服務器，能夠分別了解對方的狀態(tài)并共用一個存儲子系統(tǒng)。如果任何一個服務器出現(xiàn)故障，則另一個將會承擔所有的工作。高效集群取得穩(wěn)定的可靠性是通過故障排除、負載平衡、贅余處理以及其他的一些方式來將兩臺或多臺服務器連接在一起，從而減少必然的或偶然的儲存損耗并且共用存儲設備。

由于它們的絕對容量的限制，大的集群很可能頻繁的出現(xiàn)問題，所以就需要設計如何處理這些問題的程序。然而，這種設計不會自動發(fā)生，現(xiàn)在市場上的很多工具都沒有解決這種問題。設計周全的子系統(tǒng)，例如一些具有很好的管理能力的商業(yè)評定的系統(tǒng)，能夠處理增加的可量測性。這就意味著測量各種各樣的參數并避免那些多如牛毛的問題，這些問題經常發(fā)生在一個終端占據了大量的存儲頁面或系統(tǒng)文件數據而導致其他的終端無法工作時。

◆在Linux集群系統(tǒng)中取得高效性有哪些途徑呢?

Becker:在集群系統(tǒng)的配置中，多個服務器在同一系統(tǒng)是通過中央控制點來管理的。這代表高效性狀態(tài)的一個明顯優(yōu)勢，因為有很多服務器可以進入的備份資源，這就允許了24 x 7的可行性，錯誤維護，對于分散應用程序的中央管理，對大型數據資源的處理能力以及動態(tài)網站出版和災難修復。

選擇一種適當的方法來保證停機期以及重新啟動期的數據完整性是十分重要的。不幸的是，不是所有的選擇都可以提高可靠性以及保持數據完整性。所以，在工作時合理的選擇你的執(zhí)行程序是很重要的。

一些非商業(yè)性的集群系統(tǒng)創(chuàng)造了一個局部的單一系統(tǒng)設想，通過一下方式完成:請求網絡虛擬內存;或全球同一的文件系統(tǒng);或進行一個明晰的系統(tǒng)移植。然而，這種設計無法很好的處理錯誤問題，因為任何一臺終端出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)必須花費一定的時間去修復或者停止所有和這臺及其關聯(lián)的程序。

一個好的解決方法是保證集群的主要終端持續(xù)運行。對于大的安裝系統(tǒng)來說，要保證一個主要終端通過常規(guī)的設備備份和災難恢復;或者同時多個主要終端的方法。換一種說法，計算機終端可以加入或離開集群，而不影響基礎系統(tǒng)即使是在它之上的應用程序已經停止的情況下。

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