机群的部署和管理

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1、机群的部署和管理尹洋有畏业張建刚1机群管理面临的挑战随著计算机应用的逐渐普及，计算规模也在不断扩大。在数据中心、企业内部、公用机房、办公环境、科学计算环境中，几十台到上千台的计算机的配置已经非常普遍。计算规模的扩大使得管理效率和成本相应的提高，传统的单机管理模式已经很难适应现有的机群环境。如何有效的管理和使用人规模的同构或异构机群是目前计算机领域的一个研究热点。目前，对机群的管理和使用面临以下的问题：计算管理1）快速部署。单机模式下，安装系统和应用软件并不是很花时间的事悄。但对大规模机群來讲，将

2、系统和应用软件快速地部署到机群的每个节点要耗费人罐的时间和人力。2）灵活切换。应用环境要求计算机在不同的时间能够切换到不同的角色。这样，每台计算机所安装的系统和应用软件不是固定的。比如在数据中心环境下，一段吋间需耍提供更多的Web服务，而另一段吋间需要捉供更多的视频服务，这需要服务器在两种服务Z间快速切换以满足不同时段的需求。3）降低维护成木。随着节点数量增加，发生错课的概率随之增加，系统恢复的成木也随之攀升。如何缩短从错误中恢复系统数据并继续运行原冇应用的时间，从而降低维护成木是机群管理的一个

3、难题。数据管理1）共亨存储。机群屮存在人量可以共用的数据，如操作系统、应卅软件等。对这些数据实现有效的共享可以减少存储空间的浪费，节约成本，提高系统的可靠性。2）数据的可靠性。在公用机房和数据中心里，数据资源是十分宝贵的，必须有效的保障这些数据的可靠性。3）数据的安全性，如何为用户提供可以信赖的数据安全机制。易管理性1）简单方便的管理模式。机群环境下系统复杂性增强，管理成本白然提高，降低管理成本成为急需。2）可扩展的管理。要求保证被管理系统的扩展能力，使用标准协议以兼容多种计算资源。3）个性化的

4、管理。要求赋予用户更大的管理权限和更多的管理功能，为用户使用提供更大的方便。2机群部署和管理技术为了满足上述机群管理中的各种需求，近些年來出现了不少冇效的方法。下面介绍冃前在机群管理和部署屮常用的技术。Ghost技术、硬盘还原卡针対机群管理中对快速部署系统、保护数据安全的需求，出现了Ghost、硬盘还原卡等技术。Ghost是Symantec公司的一种克隆技术。它把整个硬盘或者某些分区作为映像保存，也可以将映像文件还原到硬盘上而，恢复到映像前的状态。如果把系统分区作为映像保存，恢复时只需要将映像文

5、件还原到系统分区就可以K速度和通常的文件拷贝速度是一样的。因此可以通过Ghost软件实现快速安装系统。硬盘还原卡的原理是在操作系统启动Z前获得机器的控制权。用户对硬盘的操作，实际上不是对原来数据的修改，而是対还原卡虚拟的空间进行操作，从而达到対系统数据保护的功能。单纯功能的硬盘还原卡占用的系统资源多，要求硬盘有很人的剩余空间才行，已经逐渐被淘汰。现在出现了网络还原卡，采川网卡实现还原卡，将网络和还原技术结合，实现远程的开机关机、重起、还原、对拷、监视、控制等功能。其对拷功能支持一台和数百台机器的

6、数据对拷，每秒可以达到数MB,比传统的维护方法省时省力，可以为大规模机群的管理提供支持。这些技术解决了机群管理中系统恢复的问题，提供了快速部署系统的方法，还实现了简单的数据保护功能。但是其管理较为复杂，没有动态切换的能力，依然是和机器紧绑定的，主要适用于单机系统和简单的网络环境。刀片服务器所谓刀片服务器是一个卡上的服务器个单独的主板上包含一个完整的计算机系统，包括处理器、内存、网络连接和相关的电子器件（参见下图）。图1服务器设计屮的变化大部分刀片服务器包括某种程度的本地磁盘存储，并提供外部存储访

7、问的途径。刀片服务器采用集屮存储、下载运行的方式通过网络把系统下载到本地磁盘运行，具有半“动态”的部署能力。用丁•机群管理,刀片服务器有以下优点：1）降低锁件成本。与传统的服务器不同，每个刀片服务器不需要单独的机架和棊础设就，因此刀片服务器相对廉价。通过多个系统共用电源、冷却设备、管理硬件和布线系统，极大地降低每个服务器的成本。2）简化部署和维修。利用刀片服务器，管理员只需要对机架进行安装和布线，单独的刀片服务器无需布线。利用口动软件供应工具，管理员只需通过一个网络操作，就能够方便、快捷地将软件

8、安装到一个或多个刀片服务器中。维修发生故障的刀片服务器时，只需拆除冇故障的刀片服务器，并插入替换的刀片服务器，然后修理故障的刀片服务器即可。3）最大限度地利用了空间。根据设计和供应商的不同，刀片服务器能够使服务器的密度比II前1U（1U人概是一个标准光驱的高度）的机架优化的系统增加100%到800%。此外，因为每个刀片都是一个单独的服务器，因此可以用底盘将多个应用集成在一个单一的机箱中。这种集成方式可以进一步帮助客八将其计算机资源集中在数据中心中。因此刀片服务器能够提高服务器的密度，改善可管理性