Linux集群的虛擬化技術面臨的挑戰(zhàn)

Becker 說，Linux集群系統(tǒng)應該更加注重虛擬技術以及高可行性的發(fā)展，并在他的采訪中說明了理由。同時他對改用Linux集群的對稱多處理用戶提出了一些建議。

除了他在Beowulf中的角色以外，Becker 還是Scyld軟件的創(chuàng)始人以及主要科學家。他還剛剛加入了本站的專家組，并作為一個特邀專家來回答用戶的有關Linux集群以及服務器的問題。

在Linux集群技術中有什么最新的進展嗎?

Donald Becker:現(xiàn)在，集群技術中的發(fā)展熱點是虛擬技術。兩個著名的傳統(tǒng)虛擬技術系統(tǒng)是VMWare和Xen。VMWare仿效并模擬個人電腦的硬件設備。這使得它可以在自己的OS中運行幾乎所有的操作系統(tǒng)。

然而，虛擬技術發(fā)展的一個缺點是它經(jīng)常暗含、依賴一些大的上層技術。結果，VMWare模仿一些上層技術從而沒有什么機會來優(yōu)化系統(tǒng)。Xen是一個同時運行多個操作系統(tǒng)的系統(tǒng)管理程序。它不是全面的模仿，從而減少了對上層技術的依賴。但是，它仍然需要優(yōu)化它的核心技術。

Linux集群上的虛擬技術與其他的方法有什么不同?

Becker:VMWare 和 Xen二者都設想，它們可以運行并全面安裝多個內(nèi)核。運行集群就提供了不被虛擬技術所限制的機會，創(chuàng)造一個僅僅運行應用程序必需條件的輕松環(huán)境。當系統(tǒng)服務器有一個任務需要主要的網(wǎng)絡終端來完成，這時該計算機終端只需要運行該應用程序，這樣就可以提高工作效率，這也正式和傳統(tǒng)的虛擬系統(tǒng)的不同之處。

◆一些IT實業(yè)派說，他們用對稱多處理(SMP)系統(tǒng)進行高強度的數(shù)據(jù)計算。這些技術在移植Linux集群時會遇到那些挑戰(zhàn)呢?

Becker:這個問題的答案很大程度的取決于你所運行的應用的應用程序。

最早的進入集群的應用程序的類型是用戶參數(shù)的執(zhí)行系統(tǒng)。在該模型中，多個相互獨立的應用程序是運行在不同的數(shù)據(jù)處理機上。

如果對稱多處理(SMP)系統(tǒng)被應用是基于它對單進程工作的高效率，Beowulf的集群將是一個不錯的替代品。然而，如果對稱多處理(SMP)系統(tǒng)是基于共用存儲器多進程工作，那么可能致使應用程序的結構復雜化。

一個傳統(tǒng)的應用SMP的場合是轉(zhuǎn)換型數(shù)據(jù)庫。這是一個精細通訊及鎖定在SMP上運行的特殊情況，但在集群上可以取得同樣的結果。所以需要作細致的分析以決定SMP移植進集群是否是可行的。

大部分的程序不能兼容于這兩個極端。

◆Linux集群能夠最終取得高可行性(HA)，還是只能保持其固有的復雜性?

Becker:可量測性并不排除其高實用性，所以Linux集群能夠取得高的實用性(HA)。高實用性(HA)是基于對商務上的應用程序及數(shù)據(jù)等的穩(wěn)定的支持上。計算機程序等的正常運行時間的標準應該在99.999%以上，也就是說一天最多只能有一秒鐘的停工。

經(jīng)典的高效集群配置包括兩個服務器，能夠分別了解對方的狀態(tài)并共用一個存儲子系統(tǒng)。如果任何一個服務器出現(xiàn)故障，則另一個將會承擔所有的工作。高效集群取得穩(wěn)定的可靠性是通過故障排除、負載平衡、贅余處理以及其他的一些方式來將兩臺或多臺服務器連接在一起，從而減少必然的或偶然的儲存損耗并且共用存儲設備。

由于它們的絕對容量的限制，大的集群很可能頻繁的出現(xiàn)問題，所以就需要設計如何處理這些問題的程序。然而，這種設計不會自動發(fā)生，現(xiàn)在市場上的很多工具都沒有解決這種問題。設計周全的子系統(tǒng)，例如一些具有很好的管理能力的商業(yè)評定的系統(tǒng)，能夠處理增加的可量測性。這就意味著測量各種各樣的參數(shù)并避免那些多如牛毛的問題，這些問題經(jīng)常發(fā)生在一個終端占據(jù)了大量的存儲頁面或系統(tǒng)文件數(shù)據(jù)而導致其他的終端無法工作時。

◆在Linux集群系統(tǒng)中取得高效性有哪些途徑呢?

Becker:在集群系統(tǒng)的配置中，多個服務器在同一系統(tǒng)是通過中央控制點來管理的。這代表高效性狀態(tài)的一個明顯優(yōu)勢，因為有很多服務器可以進入的備份資源，這就允許了24 x 7的可行性，錯誤維護，對于分散應用程序的中央管理，對大型數(shù)據(jù)資源的處理能力以及動態(tài)網(wǎng)站出版和災難修復。

選擇一種適當?shù)姆椒▉肀ＷC停機期以及重新啟動期的數(shù)據(jù)完整性是十分重要的。不幸的是，不是所有的選擇都可以提高可靠性以及保持數(shù)據(jù)完整性。所以，在工作時合理的選擇你的執(zhí)行程序是很重要的。

一些非商業(yè)性的集群系統(tǒng)創(chuàng)造了一個局部的單一系統(tǒng)設想，通過一下方式完成:請求網(wǎng)絡虛擬內(nèi)存;或全球同一的文件系統(tǒng);或進行一個明晰的系統(tǒng)移植。然而，這種設計無法很好的處理錯誤問題，因為任何一臺終端出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)必須花費一定的時間去修復或者停止所有和這臺及其關聯(lián)的程序。

一個好的解決方法是保證集群的主要終端持續(xù)運行。對于大的安裝系統(tǒng)來說，要保證一個主要終端通過常規(guī)的設備備份和災難恢復;或者同時多個主要終端的方法。換一種說法，計算機終端可以加入或離開集群，而不影響基礎系統(tǒng)即使是在它之上的應用程序已經(jīng)停止的情況下。

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