Công nghệ Cluster và ứng dụng trong hoạt động quản trị cơ sở dữ liệu (Database)

Máy chủ mạng máy tính xảy ra sự cố trong quá trình hoạt động là điều không thể tránh khỏi. Và một khi lỗi xảy ra thì ngay lập tức hệ thống quản trị CSDL sẽ không thể hoạt động. Lúc này để giải quyết vấn đề thì công nghệ Cluster được ứng dụng. Vậy thực tế công nghệ Cluster là gì? Ưu điểm, chế hoạt động và ứng dụng của Cluster trong hoạt động của Database như thế nào? Tất tần tật những câu hỏi ấy bạn có thể tìm hiểu chi tiết ngay sau đây.

Công nghệ Cluster là gì?

Để hiểu bản chất công nghệ Cluster thì bạn trước tiên bạn hãy nắm bắt định nghĩa. Đồng thời cùng với đó đi sâu khám phá cấu tạo thành phần của Cluster.

Công nghệ Cluster được ứng dụng rộng rãi hiện nay
Công nghệ Cluster được ứng dụng rộng rãi hiện nay

Giải mã định nghĩa công nghệ Cluster

Về cơ bản thì công nghệ Cluster hay còn được gọi với thuật ngữ đơn giản là Cluster. Đây thực chất là một kiến trúc có tác dụng nâng cao khả năng sẵn sàng cho hệ thống mạng máy tính. Theo đó Cluster sẽ cho phép nhiều máy chủ kết nối với nhau để tạo thành một cụm hệ thống. Đặc biệt hệ thống này có khả năng chịu đựng, chấp nhận sai sót xảy ra giúp nâng cao độ sẵn sàng cho hệ thống mạng. Điều này đồng nghĩa dù máy  chủ mạng có gặp sự cố thì hệ thống quản trị CSDL vẫn vận hành, hoạt động tốt như bình thường.

Như ghi nhận thì hệ thống Cluster gồm nhiều máy chủ kết nối song song hoặc phân tán. Trong đó Cluster sẽ được sử dụng như tài nguyên thống nhất. Vậy nên nếu xảy ra trường hợp một máy chủ tạm ngưng hoạt động vì lý do nào đó thì công việc của máy chủ đó sẽ được chuyển dịch cho máy khác. Dĩ nhiên máy chủ khác nhận nhiệm vụ ở đây phải trong cùng một Cluster. Và kết quả mang lại là đảm bảo cho hệ thống hoạt động không bị ngắt quãng, gián đoán.

Các thành phần của Cluster

Hệ thống Cluster hoàn chỉnh sẽ được cấu tạo bởi nhiều thành phần. Trong đó cụ thể những thành phần đó bao gồm như sau:

Công nghệ Cluster là gì?- Là 1 hệ thống nâng cao khả năng sẵn sàng cho mạng máy tính
Công nghệ Cluster là gì?- Là 1 hệ thống nâng cao khả năng sẵn sàng cho mạng máy tính
  • Checkpoint Manager: Đây là thành phần đảm bảo quá trình phục hồi của Cluster Service từ một Resource bị lỗi. Theo đó Checkpoint Manager sẽ kiểm tra khóa registry khi 1 resource online. Đồng thời ghi dữ liệu Checkpoint mang tới quorum Resource ở trường hợp offline.
  • Database Manager:  Thành phần này chạy trên từng node với nhiệm vụ duy trì bản sao dữ liệu cấu hình của Cluster. Trong đó các thực tế này thường gồm Cluster, các node thành viên,….
  • Failover Manager:  Thành phần quản lý các resource, các resource group. Thành phần này chịu trách nhiệm tắt/khởi động resource. Đồng thời quản lý resource và chuẩn bị cho quá trình failover các resource group.
  • Node Manager: Đây là thành phần đảm nhận nhiệm vụ xác định việc thêm hay loại node ra khỏi hệ thống Cluster. Cùng với đó theo dõi các node để tìm node bị lỗi.
  • Resource Monitor
  • Restore Manager:
  • ….

XEM THÊM: Sự đa dạng trong các dịch vụ Datacenter của Viettel idc

Ưu điểm của công nghệ Cluster

Công nghệ Cluster ra đời ngay lập tức tạo nên sức hút lớn. Và tính cho tới thời điểm hiện tại thì hệ thống Cluster đang chứng tỏ được sự vượt trội khi tham gia ứng dụng rộng rãi. Vậy lý do là gì? Dĩ nhiên tất cả đều xuất phát từ các ưu điểm ấn tượng mà hệ thống mang tới. Chẳng hạn có thể điểm danh như sau:

Cluster mang tới hiệu quả chi phí cho đơn vị khi ứng dụng lắp đặt
Cluster mang tới hiệu quả chi phí cho đơn vị khi ứng dụng lắp đặt

Tạo ra hiệu quả chi phí

Ứng dụng Cluster không phải rẻ. Tuy nhiên xét về hiệu quả mà hệ thống mang lại thì tính chi phí vẫn là ưu điểm đáng ghi nhận.

Chính xác thì Cluster tạo ra cơ chế liên kế giữa các cụm máy tính. Điều này đem đến kết quả tiết kiệm chi phí so với sử dụng các máy tính lớn như thông thường.

Cung cấp tính sẵn sàng cao

Đây là ưu điểm nổi bật của hệ thống Cluster. Theo đó hệ thống này cung cấp tính sẵn sàng cao cho ứng dụng cũng như service. Ngay cả trường hợp thành phần hardware/ software bị lỗi thì hệ thống vẫn không bị ngưng trệ. Bởi vì thực tế khi một máy tính trong hệ thống Cluster gặp sự cố thì quá trình chuyển dịch quyền, công việc sẽ diễn ra. Tức là các máy tính khác trong hệ thống đang hoạt động sẽ đảm nhiệm thực hiện trọn vẹn công việc của máy tính bị lỗi.

Cung cấp khả năng mở rộng lớn

Cluster cho phép mở rộng tài nguyên một cách dễ dàng. Đơn giản khi hệ thống vượt quá khả năng thì có thể thêm node vào Cluster. Như vậy là có thể đáp ứng được tối đa nhu cầu truy cập của người dùng và giảm thiểu những gián đoạn.

Cung cấp khả năng quản lý đơn giản, dễ dàng

Hệ thống Cluster cung cấp khả năng quản lý dễ dàng cho người dùng. Theo đó người dùng có thể quản lý thông qua Cluster Administrator tool. Điều này tương tự như khi người dùng quản lý 1 hệ thống đơn. Ngoài ra Cluster còn cho phép người dùng di chuyển ứng dụng giữa các máy tính server khác nhau. Tuy nhiên tính năng này chỉ áp dụng khi trong một Cluster.

Cluster cung cấp tính sẵn sàng cao
Cluster cung cấp tính sẵn sàng cao

Đồng thời người dùng cũng có thể chuyển đổi công việc giữa các máy tính hoặc đặt máy tính trong trạng thái không hoạt động khi bảo trì.

Ngoài ra, Cluster còn được đánh giá cao về tốc độ xử lý. Chính xác thì hệ thống Cluster không thua kém các máy tính lớn. Vì thế khi sử dụng sẽ đảm bảo tốc độ xử lý nhanh chóng.

XEM THÊM: Dịch vụ Web Hosting Viettel – Những thông tin mà bạn cần biết

Cơ chế hoạt động của Cluster

Mỗi máy chủ trong Cluster là 1 node.  Trong đó các node có thể  ở chế độ chủ động hay thụ động. Và khi  1  node  chủ động sẽ xử lý tất cả các yêu cầu. Còn khi node thụ động sẽ chỉ ở chế độ dự phòng sẵn sàng thay thế node khác khi xảy ra lỗi. Đặc biệt trong 1 hệ thống Cluster sẽ có nhiều node kết hợp hoạt động. Theo đó cơ chế hoạt động được thiết lập dựa trên các trường hợp cụ thể. Chẳng hạn như sau:

TH1: Có 1 node chủ động xảy ra sự cố

Trong  trường hợp này các ứng dụng, dịch vụ chạy trên node bị lỗi sẽ lập tức chuyển sang node thụ động nằm dự phòng sẵn sàng. Bởi vì máy chủ node thụ động đang ở trạng  thái rảnh  nên có thể gánh được công việc được chuyển từ node bị lỗi.

TH2: Toàn bộ  node  ở Cluster ở thế chủ động nhưng tồn tại 1 node bị lỗi

Trong trường hợp này các ứng dụng, dịch vụ trên node bị lỗi cần chuyển qua máy chủ khác. Đặc biệt máy chủ được chuyển sẽ có vai trò tương tự node  bị lỗi.

Cơ chế hoạt động của Cluster
Cơ chế hoạt động của Cluster

Ngoài ra, bạn chú ý nếu hệ thống Cluster có  số node chủ động > node thụ động thì yêu cầu máy chủ có cấu hình tài nguyên CPU. Đồng thời yêu cầu bộ nhớ phải mạnh mẽ để  có thể xử lý  khối lượng công việc trong trường hợp cần thiết.

Ứng dụng của Cluster trong hoạt động quản trị cơ sở dữ liệu Database

Cluster sở hữu rất nhiều tính năng nổi bật. Vì thế trên thực tế hệ thống công nghệ này đang được sử dụng cho ứng dụng Stateful Applications. Tức là ứng dụng đòi hỏi hoạt động liên tục trong thời gian dài. Đồng thời các ứng dụng hoạt động cường độ cao. Chẳng hạn bao gồm các database Server như là:

  • Microsoft Exchange Server
  • Microsoft Mysql
  • File and Print Server

Đặc biệt tất cả node trong hệ thống Cluster chung 1 nơi lưu trữ có thể sử dụng SCSI hoặc SAN. Windows Server 2003 Enterprise và Datacenter có thể hỗ trợ Cluster đến 8 node. Còn đối với Windows 2000 Advanced Server sẽ hỗ trợ 2 node. Riêng Windows 2000 Datacenter Server là 4 node.

Ứng dụng của Cluster trong hoạt động quản trị cơ sở dữ liệu Database
Ứng dụng của Cluster trong hoạt động quản trị cơ sở dữ liệu Database

XEM THÊM:

Chúng tôi vừa chia sẻ những thông tin về công nghệ Cluster và ứng dụng trong hoạt động quản trị CSDL. Hy vọng bạn sẽ cập nhật và nắm bắt nhanh chóng để lựa chọn công nghệ Cluster như một giải pháp vận hành máy chủ tối ưu. Chắc chắn với những ưu điểm ấn tượng thì hệ thống công nghệ Cluster sẽ mang tới những hiệu quả ngoài mong đợi. Riêng trường hợp bạn cần giải đáp thêm hãy kết nối với chúng tôi qua cổng thông tin trực tuyến https://viettelnet.vn/ hoặc liên hệ ngay tới hotline 18008088.