Cluster là gì? Phân loại và lợi ích của hệ thống cluster

Trong thế giới công nghệ, cluster là một khái niệm quen thuộc nhưng vô cùng phức tạp. Nó không chỉ đảm bảo tính liên tục và sự ổn định của các hệ thống mà còn mang đến rất nhiều lợi ích thú vị khác. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về khái niệm này để xem chính xác thì cluster là gì và những điều tuyệt vời mà hệ thống này đem lại cho thế giới công nghệ ngày nay là như thế nào nhé!

Cluster là gì? Phân loại và lợi ích của hệ thống cluster

Cluster là gì?

“Cluster là một cụm gồm nhiều máy tính (nodes) độc lập nhưng kết nối với nhau để làm việc cùng nhau như một hệ thống duy nhất.”

Mục tiêu chính của việc tạo ra một cluster là để đảm bảo tính sẵn sàng và độ ổn định của hệ thống. Trong cluster, các máy tính có khả năng giao tiếp và trao đổi thông tin, cùng thực hiện các nhiệm vụ được giao. Điều này giúp tăng cường khả năng xử lý công việc và đảm bảo rằng nếu một máy tính gặp sự cố, công việc có thể tự động được chuyển sang máy tính khác trong cluster. Quá trình này được gọi là “fail-over”.

 So với các hệ thống một máy chủ cấu hình cao, hệ thống cluster mang lại hiệu quả tương tự nhưng tiết kiệm chi phí hơn nhiều do không yêu cầu phần cứng tốt nhất hay các công nghệ phức tạp.

Cluster thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu sự liên tục và tính sẵn sàng cao như máy chủ web, cơ sở dữ liệu và các ứng dụng doanh nghiệp. Việc quản lý cluster và đảm bảo tính ổn định của nó đòi hỏi sự hiểu biết kỹ thuật cao và các giải pháp phần mềm phức tạp.

Những thành phần của cluster service

Cluster Manager

Đây được xem là trái tim của hệ thống cluster. Cluster Manager là nơi tất cả các sự kiện diễn ra. Nó quản lý và giám sát các node trong cluster, phân phối tài nguyên và điều khiển toàn bộ hệ thống, đảm bảo tính liên tục và sẵn sàng.

Node

Node là các máy tính cá thể trong cluster, chúng kết hợp lại với nhau để làm việc như một đơn vị đồng nhất. Mỗi node đóng vai trò như một máy chủ độc lập và có khả năng thực hiện tác vụ đơn giản lẫn phức tạp khi làm việc cùng nhau.

Resource

Các tài nguyên như ổ cứng, bộ nhớ, CPU, phần mềm ứng dụng và dịch vụ mạng đóng vai trò quan trọng trong cluster. Chúng có thể được chia sẻ giữa các node để đảm bảo tính sẵn sàng và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

Cluster database

Đây là cơ sở dữ liệu quan trọng cho hệ thống cluster. Nó chứa thông tin về cấu hình, trạng thái của cluster, cũng như quản lý và điều khiển toàn bộ hệ thống một cách hiệu quả.

Network

Mạng là một phần quan trọng đảm bảo kết nối giữa các node và phần mềm điều khiển. Mạng này chuyển dữ liệu và tài nguyên giữa các node trong cluster để đảm bảo tính sẵn sàng và hiệu suất của hệ thống.

Các thành phần này cùng hoạt động như một bộ máy hoàn chỉnh, đảm bảo tính liên tục và độ tin cậy của hệ thống cluster. Từ quản lý tài nguyên đến quản lý trạng thái, chúng đóng vai trò quyết định trong việc tạo ra môi trường làm việc hoàn hảo cho nhiều ứng dụng và dịch vụ công nghệ.

Phân loại cluster

Không chỉ nắm được khái niệm cluster là gì và những thành phần cấu thành nên cluster service, bạn nên tìm hiểu thêm về các loại cluster phổ biến hiện nay.

Mỗi loại cluster có những ứng dụng và mục tiêu riêng nhưng chúng đều mang đến khả năng đảm bảo tính liên tục và sẵn sàng cho hệ thống mạng máy tính. Cách các loại cluster kết nối, quản lý tài nguyên và đối phó với sự cố ít nhiều có sự khác biệt, góp phần tạo nên sự đa dạng và linh hoạt trong việc triển khai cluster theo nhu cầu và yêu cầu cụ thể của tổ chức.

Single quorum device cluster (Standard quorum cluster)

Đây là một trong những loại cluster phổ biến và thường được sử dụng nhất. Loại này bao gồm nhiều node cùng hoạt động và kết nối qua một hoặc nhiều thiết bị lưu trữ cụm (cluster storage) thông qua một kết nối được gọi là “bus”. Cluster này sử dụng quorum để đảm bảo tính sẵn sàng và liên tục.

Majority node set cluster

Loại này cũng gồm nhiều node, mỗi node quản lý bản sao dữ liệu được cấu hình trong chính node của mình. Tính liên tục của dữ liệu giữa các node được đảm bảo bởi chính chúng. Majority node set cluster thường được sử dụng khi cần phân tán các server cluster về mặt địa lý để đảm bảo khả năng chịu lỗi.

Local quorum cluster (single node cluster)

Loại này đơn giản chỉ bao gồm một node duy nhất. Thường được sử dụng cho các mục đích thử nghiệm hoặc khi cần hiệu suất cao cho một node đơn.

Những lợi ích của hệ thống cluster

Hệ thống cluster là một công nghệ phức tạp và mạnh mẽ. Do đó, việc ứng dụng hệ thống này xuất phát từ những lợi ích quan trọng mà nó mang lại. Hãy cùng tìm hiểu ưu điểm của cluster là gì nhé.

Tính sẵn sàng cao

Cluster là một giải pháp giúp đảm bảo rằng hệ thống hoạt động một cách liên tục, bất chấp các lỗi phát sinh. Khi một node trong cluster gặp lỗi hoặc cần bảo trì, công việc sẽ được tự động được chuyển giao sang các node khác. Điều này đảm bảo tính sẵn sàng và khả năng hoạt động liên tục của hệ thống.

Dễ mở rộng

Cấu trúc cluster cho phép bổ sung các node mới vào hệ thống một cách dễ dàng. Điều này giúp tăng khả năng chịu tải của hệ thống. Bên cạnh đó, cluster cũng loại bỏ các node gặp lỗi mà không gây gián đoạn đến toàn bộ hệ thống.

Dễ quản lý

Các nền tảng cluster cung cấp công cụ quản lý mạnh mẽ giúp quản trị viên theo dõi và quản lý toàn bộ cluster một cách hiệu quả. Chúng cho phép di chuyển ứng dụng giữa các server khác nhau trong cluster, thực hiện kế hoạch bảo trì và giám sát trạng thái của cluster cũng như tài nguyên từ bất kỳ đâu trong mạng.

Hiệu suất cao so với chi phí đầu tư

Cluster mang lại hiệu suất cao hơn rất nhiều so với số tiền bạn phải bỏ ra để đầu tư hệ thống này. Với cùng một nguồn vốn, một hệ thống cluster có thể cung cấp sức mạnh tính toán lớn hơn so với một server đơn lẻ có cấu hình cao.

Nói tóm lại, hệ thống cluster là gì? Đó là một công cụ tuyệt vời trong thế giới số hóa ngày nay và cung cấp nhiều lợi ích quan trọng đối với doanh nghiệp. Cluster không chỉ đảm bảo tính sẵn sàng và độ ổn định của hệ thống mà còn giúp tối ưu hóa việc quản lý và mở rộng hệ thống. Điều này giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và đảm bảo rằng hệ thống luôn hoạt động một cách hiệu quả. 

Trang Đoàn

Sao chép thành công