對(duì)于初學(xué)者，總是會(huì)對(duì)集群和負(fù)載均衡功能進(jìn)行混淆。那么在這里我們從一些資料中，總結(jié)了一些網(wǎng)友的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，在此分享給廣大的讀者?？纯磩e人的理解和表述，對(duì)你的學(xué)習(xí)是否有所幫助呢？現(xiàn)在就來看看負(fù)載均衡功能的實(shí)現(xiàn)問題吧。

有兩個(gè)問題一直沒有很好的對(duì)自己能解釋通，尤其是在沒有弄明白這兩個(gè)問題的相關(guān)術(shù)語(yǔ)的時(shí)候，又去研究相關(guān)的衍生問題，搞得自己差點(diǎn)口吐白沫。這兩個(gè)問題是這樣的：

1.集群軟件能否實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的功能，兩者有何差別

2.如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的均衡

集群一般有兩種：高可用和高性能集群，一般的集群，包括現(xiàn)在的低端雙機(jī)容錯(cuò)、IBM的HACMP、HP的MCServiceGuard都是高可用性集群，不能做負(fù)載均衡；而高性能集群主要是科學(xué)計(jì)算、科研等一些特殊環(huán)境用，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中比較少。而ORACLE的RAC是基于特殊環(huán)境下的應(yīng)用系統(tǒng)，要求有操作系統(tǒng)層面的分布式鎖（DLM)。具體使用起來要作相應(yīng)的規(guī)劃，而且不能隨便使用，弄不好性能適得其反的差。

前面說過，負(fù)載均衡不能完全算高可用性集群的一種，是高性能性集群，普通的HA軟件沒辦法支持象ORACLERAC一樣的環(huán)境，這不完全是集群軟件的功能。

高可用性集群與負(fù)載均衡集群的工作原理不同，適用于不同類型的服務(wù)。通常，負(fù)載均衡集群適用于提供靜態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，如HTTP服務(wù)；而高可用性集群既適用于提供靜態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，如HTTP服務(wù)，又適用于提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，如數(shù)據(jù)庫(kù)等。高可用性集群之所以能適用于提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，是由于節(jié)點(diǎn)共享同一存儲(chǔ)介質(zhì)，如SAN陣列。也就是說，在高可用性集群內(nèi)，每種服務(wù)的用戶數(shù)據(jù)只有一份，存儲(chǔ)在共用存儲(chǔ)設(shè)備上，在任一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能讀寫這份數(shù)據(jù)。

高可用性集群對(duì)一種服務(wù)而言不具有負(fù)載均衡功能，它可以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，但不能增加負(fù)載的能力。當(dāng)然，高可用性集群可以運(yùn)行多種服務(wù)，并適當(dāng)分配在不同節(jié)點(diǎn)上，比如節(jié)點(diǎn)A提供Oracle服務(wù)，同時(shí)節(jié)點(diǎn)B提供Sybase服務(wù)，這也可以看成是某種意義上的負(fù)載均衡，不過這是對(duì)多種服務(wù)的分配而言。

負(fù)載均衡集群適用于提供相對(duì)靜態(tài)的數(shù)據(jù)的服務(wù)，比如HTTP服務(wù)。因?yàn)橥ǔＸ?fù)載均衡集群的各節(jié)點(diǎn)間通常沒有共用的存儲(chǔ)介質(zhì)，用戶數(shù)據(jù)被復(fù)制成多份，存放于每一個(gè)提供該項(xiàng)服務(wù)的節(jié)點(diǎn)上。

這個(gè)困擾我已久一直沒有系統(tǒng)整理的問題到這里基本明了了，各位看官到這里旋即也會(huì)想到，如果用戶有一個(gè)由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的最小集群，是否可以同時(shí)獲得高可用性集群和負(fù)載均衡集群的效益呢？答案是肯定的。由于高可用性集群適用于提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，而負(fù)載均衡集群適用于提供靜態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，所以我們不妨假設(shè)要同時(shí)提供Oracle和HTTP服務(wù)。用戶要在節(jié)點(diǎn)A和B上安裝HA和NLB軟件。把節(jié)點(diǎn)A作為Oracle正常工作的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)B作為Oracle服務(wù)的后備節(jié)點(diǎn)，這是對(duì)HA軟件而言。對(duì)于NLB軟件而言，要設(shè)置節(jié)點(diǎn)B為主ATM（ApplicationTrafficManagement）節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A為后備ATM節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B同時(shí)又都是HTTP的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。

這樣一來，節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B都是身兼兩職，而用戶同時(shí)得到了一個(gè)具有高可用性的Oracle服務(wù)和一個(gè)具有負(fù)載均衡功能的HTTP服務(wù)。即使有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，Oracle服務(wù)和HTTP服務(wù)都不會(huì)因此而中斷。

這里涉及到一個(gè)關(guān)鍵問題：對(duì)于同一種服務(wù)，是不能同時(shí)獲得高可用性與負(fù)載均衡功能的（有不同意見的么？）。對(duì)一種服務(wù)，要么是只有一份數(shù)據(jù)，放在共用存儲(chǔ)設(shè)備上，一次被一個(gè)節(jié)點(diǎn)訪問，獲得高可用性；要么是把數(shù)據(jù)復(fù)制為多份，存儲(chǔ)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地硬盤上，用戶的請(qǐng)求同時(shí)發(fā)送到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，獲得負(fù)載均衡功能。這也是F5設(shè)備沒有提供數(shù)據(jù)庫(kù)均衡的解決方案的難點(diǎn)所在。

引文:

首先申明，除了只讀型數(shù)據(jù)庫(kù)在某些特定條件下可能使用BIGIP實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡外。F5迄今未推廣過讀寫型數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載均衡方案。

數(shù)據(jù)庫(kù)的Cluster和HA是兩個(gè)概念。在HA方式下，兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器只有一臺(tái)在工作，并且是由Active設(shè)備控制盤陣。在發(fā)生HA切換時(shí)，Backup設(shè)備接管盤陣。在Cluster狀態(tài)下，比如OracleRAC，可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)服務(wù)器對(duì)同一盤陣的同時(shí)控制，并且使用的是同一份數(shù)據(jù)庫(kù)文件。在RAC存在的情況下，理論上有可能使用BIGIP實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡功能，但實(shí)際上很難發(fā)揮作用，只有在C/S結(jié)構(gòu)下有可能實(shí)現(xiàn)，或者是多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器訪問少量數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的狀況下有可能?，F(xiàn)在F5中國(guó)還未有進(jìn)行此類測(cè)試，如果那位有此類環(huán)境可以做一個(gè)測(cè)試。F5會(huì)全力支持測(cè)試。#p#

對(duì)于高可用性集群，由于它在設(shè)計(jì)時(shí)的目的就是為了最大可能地減少服務(wù)中斷時(shí)間，因此服務(wù)的切換受到很大的關(guān)注。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)故障時(shí)，會(huì)被很快地檢測(cè)到并被切換到其他節(jié)點(diǎn)上。但在切換時(shí)，不能忽略對(duì)數(shù)據(jù)完整性的保護(hù)。

再研究一下：在什么情況下數(shù)據(jù)完整性會(huì)被破壞呢？由于高可用性集群中至少有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，連接在一個(gè)共用的存儲(chǔ)設(shè)備上，對(duì)于非裸分區(qū)而言，如果被兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)讀寫，就會(huì)造成文件系統(tǒng)被破壞。因此就需要利用I/O屏障來防止這一事件的發(fā)生。

I/O屏障的目的是為了保證故障節(jié)點(diǎn)不能再繼續(xù)讀寫某一服務(wù)的共用分區(qū)，實(shí)現(xiàn)的方式有多種。Kimberlite使用硬件開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，另一節(jié)點(diǎn)如果能偵測(cè)到，就會(huì)通過串行口發(fā)出命令，控制連接在故障節(jié)點(diǎn)電源上的硬件開關(guān)，通過暫時(shí)斷電，而后又上電的方式使得故障節(jié)點(diǎn)被重啟動(dòng)。

I/O屏障有多種形式。對(duì)于支持SCSIReserve/Release命令的存儲(chǔ)設(shè)備，也可以用SG命令實(shí)現(xiàn)I/O屏障。正常節(jié)點(diǎn)應(yīng)使用SCSIReserve命令“鎖住”共用存儲(chǔ)設(shè)備，保證其不被故障節(jié)點(diǎn)讀寫。如果故障節(jié)點(diǎn)上的集群軟件仍在運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)共用存儲(chǔ)設(shè)備已被對(duì)方鎖住，就應(yīng)把自己重啟動(dòng)，以恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

實(shí)際上，使用F5設(shè)備有變通的方法：把兩臺(tái)服務(wù)器放入一個(gè)POOL中，設(shè)不同的優(yōu)先級(jí)，讓優(yōu)先級(jí)高的服務(wù)器對(duì)磁盤有讀寫操作，當(dāng)高優(yōu)先級(jí)的服務(wù)器宕機(jī)時(shí)，切到低優(yōu)先級(jí)的機(jī)器上，這也實(shí)現(xiàn)了HA，這有點(diǎn)強(qiáng)詞奪理，但也能解釋，比HA軟件切換的快，因?yàn)橛肏A軟件做雙機(jī)時(shí)，備機(jī)上的各個(gè)服務(wù)都是宕的，只能當(dāng)備機(jī)探測(cè)到主機(jī)服務(wù)宕機(jī)時(shí)，才開始啟動(dòng)相應(yīng)的服務(wù)，有時(shí)服務(wù)還啟不了；而用F5做雙機(jī)時(shí)，備機(jī)的各服務(wù)都是正常啟動(dòng)著的，只是F5設(shè)備不把客戶請(qǐng)求發(fā)到備機(jī)上去而已，當(dāng)主機(jī)宕機(jī)時(shí)，F(xiàn)5設(shè)備才把客戶請(qǐng)求發(fā)到備機(jī)，而備機(jī)的各服務(wù)都是正常啟動(dòng)著的，所以…………

如果按照上面的方法作數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載均衡，則必須解決一個(gè)重要的問題：數(shù)據(jù)庫(kù)的同步，如果切換的速度很快，則要求兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步也很快…………。其它可能還存在一些問題，所以迄今為止還是沒有見過類似結(jié)構(gòu)。

OOPS，扯遠(yuǎn)了。我來詳細(xì)說說為什么高可用集群不能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載均衡，理由是對(duì)負(fù)載均衡功能的定義。

就如我開篇所說

引文:

集群一般有兩種高可用性和高性能集群，負(fù)載均衡不能完全算高可用性集群的一種，是高性能性集群

普通的HA軟件沒辦法支持象ORACLERAC一樣的環(huán)境，這不完全是集群軟件的功能。

我們就拿OPS來說事兒吧，OPS的核心組件是分布式鎖管理器(DLM)，它為OPS實(shí)例提供并行高速緩存管理。OPS群集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在加入群集時(shí)都啟動(dòng)DLM進(jìn)程的一個(gè)實(shí)例，然后這些實(shí)例就可以通過網(wǎng)絡(luò)互相通信。

因此我的結(jié)論一：沒有DLM，不管你是HACMP還是ServiceGuard或者TurboCluste都不能并行跑數(shù)據(jù)庫(kù)。（不了解mssql、sybase和DB2，歡迎舉反例）

然后，OPS的工作機(jī)制和simon說的沒錯(cuò)，但是最終，它對(duì)庫(kù)文件的讀寫還是靠緩存排隊(duì)的，最終仍然同一時(shí)刻只有一臺(tái)主機(jī)在讀寫。可是，真正的負(fù)載均衡是N份文件的分布式讀取哦。負(fù)載均衡是所有資源的均衡哦。

因此我的結(jié)論二：即使HA軟件配合OPS，仍然不是真正的負(fù)載均衡功能。當(dāng)然，我們和客戶不能這么說。

不過，我有一個(gè)想法，在數(shù)據(jù)庫(kù)只讀的應(yīng)用環(huán)境下，比如高考考分查詢，是不是可以多臺(tái)機(jī)器建多個(gè)庫(kù)，庫(kù)內(nèi)容都一樣，這樣的話由于不涉及數(shù)據(jù)同步的問題，應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)真正均衡的。