服務(wù)器集群技術(shù)及其在視頻網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

服務(wù)器集群技術(shù)及其在視頻網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

服務(wù)器集群技術(shù)及其在視頻網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

〖摘要〗

本文詳細闡述了服務(wù)器集群的概念、優(yōu)點、實現(xiàn)模式、組件及組件之間的相互作用關(guān)系，集群故障轉(zhuǎn)移發(fā)生的條件和實現(xiàn)過程、故障恢復(fù)的過程。分析了電視臺視頻網(wǎng)絡(luò)通常選擇的集群模式，并結(jié)合河南電視臺都市頻道節(jié)目制作網(wǎng)的實例，說明了服務(wù)器集群的創(chuàng)建過程。

〖關(guān)鍵字〗

服務(wù)器 集群技術(shù) 視頻網(wǎng)絡(luò)

一、前言

視頻網(wǎng)絡(luò)的搭建和應(yīng)用給電視臺帶來的是技術(shù)上的變革、節(jié)目制作理念的轉(zhuǎn)變、工作效率的提高。同時，由于網(wǎng)絡(luò)自身的原因，也給整個節(jié)目制作過程帶了一些不穩(wěn)定因素，比如網(wǎng)絡(luò)癱瘓、帶寬堵塞、素材丟失等�？捎眯猿蔀樵u定視頻網(wǎng)絡(luò)好壞的重要標準，而服務(wù)器的可用性在很大程度上又決定了視頻網(wǎng)絡(luò)的可用性，因為服務(wù)器是整個網(wǎng)絡(luò)的心臟，它擔當著素材、數(shù)據(jù)庫和硬件設(shè)備的管理工作。

當然，隨著許多先進技術(shù)的應(yīng)用，充分保證了服務(wù)器的可用性，其中，比較經(jīng)濟、有效的一種技術(shù)就是服務(wù)器集群技術(shù)。

二、服務(wù)器集群技術(shù)

1 、服務(wù)器集群概述

服務(wù)器集群是由一組獨立的服務(wù)器，并像單個系統(tǒng)一樣運作，通過將運行著 Windows 2000 Advanced Server 的服務(wù)器編組，組成集群服務(wù)器，從而對資源和應(yīng)用程序提供了高可用性、可擴展性和可管理性。

采用服務(wù)器集群的目的是，在出現(xiàn)故障或斷電的情況下，保證客戶對應(yīng)用程序和資源的訪問。如果集群里的某服務(wù)器由于故障或維護的緣故，不可用，資源和應(yīng)用程序?qū)⑥D(zhuǎn)移到其它可用的集群節(jié)點上。

而提起集群，人們?nèi)菀讓㈦p機熱備份與集群混為一談，其實它們有本質(zhì)上的區(qū)別：即能否實現(xiàn)并行處理和服務(wù)器失效后的任務(wù)平滑接管。雙機或多機熱備份的原理是一臺主機做服務(wù)器，其他主機做備份機，服務(wù)器失效時，備份機接管。

2 、使用服務(wù)器集群的優(yōu)點

高可用性。集群技術(shù)可以用來避免單臺服務(wù)器的資源或應(yīng)用程序出現(xiàn)故障。使用集群技術(shù)，資源的所有權(quán)，如磁盤驅(qū)動器和 IP 地址將自動地從有故障的服務(wù)器上轉(zhuǎn)移到可用的服務(wù)器上。當集群中的系統(tǒng)或應(yīng)用程序出現(xiàn)故障時，集群軟件將在可用的服務(wù)器上重啟失效的應(yīng)用程序，或?qū)⑹�效服�?wù)器的工作分配到剩余的服務(wù)器上，結(jié)果是，用戶只是覺得服務(wù)器暫時停頓了一下。

可擴展性�？梢院芊奖愕赝ㄟ^添加更多的服務(wù)器，來提高集群的計算能力和網(wǎng)絡(luò)的可用性。

可管理性�？梢允褂眉�群管理器來管理集群，并管理應(yīng)用程序�？梢酝ㄟ^拖放集群對象，在集群里的不同服務(wù)器之間移動應(yīng)用程序，也可以通過同樣的方式移動數(shù)據(jù)�？梢酝ㄟ^這種方式來手工平衡服務(wù)器的負荷，卸載服務(wù)器，從而方便地進行維護�？梢詮木W(wǎng)絡(luò)的任意地方的客戶端和資源處，監(jiān)視集群的狀態(tài)。

3 、服務(wù)器集群模式

根據(jù)使用服務(wù)器集群的目的不同，服務(wù)器集群有三種主要的集群模式：一種是使用靜態(tài)負載平衡的高可用性集群模式；另一種是具有最大可用性的“熱備份”集群模式；第三種是混合型集群模式。

模式 A ：使用靜態(tài)負載平衡的高可用性集群模式

在這種模式下，兩臺服務(wù)器都處在聯(lián)機狀態(tài)，每臺服務(wù)器都以虛擬服務(wù)器的形式向整個網(wǎng)絡(luò)提供自己的資源組，而客戶端可以檢測并訪問到這種虛擬服務(wù)器。每臺服務(wù)器容量的選擇應(yīng)該使每臺服務(wù)器中的資源在最優(yōu)性能下運行。但是在發(fā)生故障轉(zhuǎn)移時，每臺服務(wù)器又可以暫時承擔其他服務(wù)器上資源的運行。根據(jù)指定的資源和服務(wù)器容量配置，所有的客戶服務(wù)在故障轉(zhuǎn)移時仍保持有效，但性能要受到影響響。

假定某公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)依賴一臺運行了兩個大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的服務(wù)器。這兩個數(shù)據(jù)庫對全天反復(fù)連接進來的大量客戶來說都是非常關(guān)鍵的。但在高峰連接時間，出現(xiàn)服務(wù)器不能滿足需求和保持性能的問題。

要緩解這個問題，必須將另一臺服務(wù)器連接到過載的服務(wù)器上，形成集群以平衡負載，如圖 1 所示。系統(tǒng)中有兩臺服務(wù)器，每臺運行一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。如果一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將回到性能降低的初始狀態(tài)，但這是暫時的。在故障服務(wù)器恢復(fù)正常后，它運行的應(yīng)用程序就會執(zhí)行故障恢復(fù)，同時操作恢復(fù)正常。

模式 B ：具有最大可用性的“熱備份”集群模式

在這種模式下，兩臺服務(wù)器只有一臺是處于聯(lián)機狀態(tài)，它會支持所有的客戶請求和操作。而另一臺服務(wù)器卻空閑著，它只是一個專用的“熱備份”。。如果聯(lián)機服務(wù)器出現(xiàn)故障，“熱備份”服務(wù)器就以接近或等于聯(lián)機服務(wù)器的性能接管全部操作并繼續(xù)為客戶提供服務(wù)。

集群

圖 2 Web 集群服務(wù)器模式

這種模式最適用于單位中的重要應(yīng)用程序和資源。例如，某公司主要通過網(wǎng)絡(luò)渠道來銷售其產(chǎn)品，就可以采用這種模式為所有專門支持 Web 訪問的服務(wù)器提供“熱備份”，如圖 2 所示，例如運行 IIS 的服務(wù)器。在這一領(lǐng)域加倍投入硬件所需的費用，可以通過為客戶提供高效穩(wěn)定的訪問得到回報。如果一臺 Web 服務(wù)器出現(xiàn)故障，第二臺服務(wù)器就會被完全配置以接管該服務(wù)器的全部操作。

模式 C ：混合型集群模式

混合型集群模式是上面兩種模式的結(jié)合，它只針對關(guān)鍵應(yīng)用進行故障轉(zhuǎn)移，這樣可以對這些應(yīng)用實現(xiàn)可用性的同時讓非關(guān)鍵的應(yīng)用在正常運作時也可以在服務(wù)器上運行。當出現(xiàn)故障時，出現(xiàn)故障的服務(wù)器上的不太關(guān)鍵的應(yīng)用就不可用了，但是那些關(guān)鍵應(yīng)用會轉(zhuǎn)移到另一臺可用的服務(wù)器上，從而達到性能和容錯兩方面的平衡。

4 、電視臺視頻網(wǎng)絡(luò)集群模式的選擇

從以上集群模式的分類可以看出三種集群模式各有自己的特點和用途，理想

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