软件架构---集群与负载均衡

 集群(Cluster)：

　　所谓集群是指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。通俗一点来说，就是让若干台计算机联合起来工作(服务），可以是并行的，也可以是做备份。

负载均衡(Load Balance)：

　　网络的负载均衡是一种动态均衡技术，常见的实现方式是通过一些工具实时地分析数据包，掌握网络中的数据流量状况，把任务合理均衡地分配出去。

　　这种技术基于现有网络结构，提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法，加强了网络数据处理能力，提高了网络的灵活性和可用性。日常生活中到处都能看到“负载均衡”，一个超市的收营员高峰期只能服务10位顾客，当做活动时有20位顾客需要服务的话可能就会排长队，这样购物体验将会很差（就像客户抱怨系统/网站访问太慢）。最简单的办法就是再招个营业员，重新开通一个出口。负载均衡的核心就是“分摊压力”。

大规模集群，通常具备以下一些特点：
　　(1)高可靠性(HA)。
      利用集群管理软件，当主服务器故障时，备份服务器能够自动接管主服务器的工作，并及时切换过去，以实现对用户的不间断服务。
　　(2)高性能计算(HP)。
      即充分利用集群中的每一台计算机的资源，实现复杂运算的并行处理，通常用于科学计算领域，比如基因分析、化学分析等。
　　(3)负载平衡(LB)。
      即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上，以减轻主服务器的压力，降低对主服务器的硬件和软件要求。

      当然，以上的这些特点，在某些适应场合下是需要同时具备的。

 

常用的集群又分以下几种：
　　load balance cluster （负载均衡集群）　　

　　　　分为前端负载调度和后端服务两个部分。负载调度部分负责把客户端的请求按照不同的策略分配给后端服务节点，而后端节点是真正提供应用程序服务的部分。与高可用集群不同的是，负载均衡集群中，所有的后端节点都处于活动动态，它们都对外提供服务，分摊系统的工作负载。
　　High availability cluster（高可用集群）

　　　　高可用的含义是最大限度地可以使用。从集群的名字上可以看出，此类集群实现的功能是保障用户的应用程序持久、不间断地提供服务。

　　high computing clustering （高性能计算集群）

　　这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大计算能力，包括数值计算和数据处理，并且倾向于追求综合性能。HPC 与超级计算类似，但是又有不同，计算速度是超级计算追求的第一目标。