1 集群简介

简单地说，集群就是指一组（若干个）相互独立的计算机，利用高速通信网络组成的一个较大的计算机服务系统，每个集群节点（集群系统中的单个计算机通常称为节点）都是运行各自服务的独立服务器。在某种意义上，他们可以被看作是一台计算机。这些服务器之间可以彼此通信，协同向用户提供应用程序，系统资源和数据，并以单一系统的模式加以管理。集群计算机通常用来改进单个计算机的计算速度或可靠性。

集群技术可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益，其任务调度则是集群系统中的核心技术。

对网络用户来讲，网站后端就是一个单一的系统，协同起来向用户提供系统资源，系统服务。通过网络连接组合成一个组合来共同完一个任务

2 集群的特性

• 高性能
  一些国家重要的计算密集型应用（如天气预报，核试验模拟等），需要计算机有很强的运算处理能力
• 高性价比
  通常一套系统集群架构，只需要几台或数十台服务器主机即可，与动则上百万的专用超级计算机相比具有更高的性价比
• 可扩展性
  集群的性能不限于单一的服务实体，新的服务实体可以动态的加入到集群，从而增强集群的性能
• 高可用性
  当一台节点服务器发生故障的时候，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。整个系统的服务可以是7*24小时可用的，消除单点故障对于增强数据可用性、可达性和可靠性是非常重要的
• 负载均衡
  负载均衡能把任务比较均匀的分布到集群环境下的计算和网络资源，以便提高数据吞吐量
• 错误恢复
  如果集群中的某一台服务器由于故障或者维护需要而无法使用，资源和应用程序将转移到可用的集群节点上
• 透明性
  多个独立计算机组成的松耦合集群系统构成一个虚拟服务器。用户或客户端程序访问集群系统时，就像访问一台高性能，高可用的服务器一样，集群中一部分服务器的上线，下线不会中断整个系统服务，这对用户也是透明的
• 可管理性
  整个系统可能在物理上很大，但是集群系统易管理，就像管理一个单一映像系统一样。在理想状况下，软硬件模块的插入能做到即插即用
• 可编程性
  在集群系统上，容易开发及修改各类应用程序

3 分布式与集群的区别

分布式是指将不同的业务分布在不同的地方
集群指的是将几台服务器集中在一起，实现同一业务
分布式的每一个节点，都可以做集群，而集群并不一定就是分布式的
分布式，从狭义上理解，也与集群差不多，但是它的组织比较松散，不像集群，有一定组织性，一台服务器宕了，其他的服务器可以顶上来。分布式的每一个节点，都完成不同的业务，一个节点宕了，这个业务就不可访问了

4 集群的分类

4.1 负载均衡集群（Load balancing clusters）简称LBC

负载均衡集群为企业提供了更为实用，性价比更高的系统架构解决方案。负载均衡集群把很多客户集中访问的请求负载压力尽可能平均的分摊到计算机集群中处理。客户请求负载通常包括"应用程度处理负载"和"网络流量负载"。这样的系统非常适合向使用同一组应用程序为大量用户提供服务。每个节点都可以承担一定的访问请求负载压力，并且可以实现访问请求在各节点之间动态分配，以实现负载均衡

负载均衡运行时，一般通过一个或多个前端负载均衡器将客户访问请求分发到后端一组服务器上，从而达到整个系统的高性能和高可用性

4.2 负载均衡工作原理

两台负载均衡主机一个为主服务器，另外一个为备用服务器，他们，正常情况下，主服务器会绑定一个虚拟IP(Virtual lP)，DNS将域名解析为虚拟IP，客户端的请求到达负载均衡器后，由负载均衡将请求交给后端的web服务器，如果主服务器宕机，则备用服务器会自动绑定这个虚拟IP，继续进行分发工作。

优点: 不需要调整dns服务器，因为是用过相应的软件来实现负载均衡的，并且只需要一个公网IP地址做为虚拟IP就可以了，还能做到随时扩容，如果后端的web服务器宕机，负载均衡器会将其从分发列表里剔除，真正的实现的网站的高度可用，因为负载均衡器有备用服务机，web服务器也有备用机

缺点: 软件上和硬件上都可以实现负载均衡，选择的时候要慎重，硬件上的设备需要资金投入，软件上的要根据自己的需求决定，如LVS不能实现动静分离;NGINX适用范围小，只能支持http,https等少数的协议;HAProxy不支持POT/SMTP协议，多进程模式不够好等。