Linux 叢集依目標分三類:高可用性 (HA)、負載平衡 (LB)、超級運算 (HPC)。
高可用性叢集 (HA)
- 節點共享儲存 (如 RAID Box),同一服務同一時間僅一節點存取資料。
- 代表軟體:TurboHA、Heartbeat、Kimberlite。
- 適用動態資料服務 (資料庫) 及靜態服務 (Web)。
- 切換機制:停止服務 → 卸載共享分區 → 備援節點掛載分區 → 啟動服務 → 漂移虛擬 IP。
- 無負載平衡能力,但可跨服務分散 (節點 A 跑 Oracle、節點 B 跑 Sybase)。
負載平衡叢集 (LB)
- 節點本地儲存資料副本,適合靜態資料 (HTTP)。
- 代表軟體:TurboCluster、Linux Virtual Server (LVS)。
- 架構:主控節點 (ATM) 綁定服務 VIP,接收請求後分派至服務節點,節點直接回應客戶端。
- ATM 僅處理小量請求封包,非瓶頸;可設備援 ATM 自動接管。
- 資料同步工具將內容變更推送至所有節點。
超級運算叢集 (HPC)
- 任務切片式:任務分片分散運算、匯總結果 (適用獨立計算)。
- 平行運算式:節點間大量資料交換,強耦合計算 (適用天氣模擬、流體動力)。
- 代表軟體:TurboEnFusion、SCore。
- 以 PC 級硬體達成超級電腦級運算力。
HA + LB 混合部署實戰
雙節點同時跑 TurboHA 與 TurboCluster:
節點 A:Oracle 主服務、HTTP 服務節點、Cluster 備援 ATM
節點 B:Oracle 備援、HTTP 服務節點、Cluster 主 ATM
單節點故障時,Oracle 由 HA 切換、HTTP 由 LB 繼續服務,雙服務零中斷。
關鍵限制
同一服務無法同時具備 HA 與 LB:HA 需單一資料源 (共享儲存),LB 需多份資料副本 (本地儲存),互斥。
I/O Fencing 保護資料完整性
- Kimberlite:硬體開關斷電重啟故障節點。
- SCSI Reserve/Release:正常節點鎖定共享儲存,故障節點偵測到被鎖定則自我重啟。