Топологии кластеров

При создании кластеров с большим количеством узлов могут применяться самые разнообразные топологии (линейные, кольцевые, древовидные, звездообразные и пр.). Рассмотрим топологии, характерные для наиболее распространенных «малых»  кластеров, состоящих из 2-4 узлов.

 Топология кластерных пар

Топология кластерных пар находит применение при организации двух- или четырехузловых кластеров.

Узлы группируются попарно. Дисковые массивы присоединяются к обоим узлам пары, причем каждый узел имеет доступ ко всем дисковым массивам своей пары. Один из узлов является резервным для другого.

Четырехузловая кластерная «пара» представляет собой простое расширение двухузловой топологии. Обе кластерные пары с точки зрения администрирования и настройки рассматриваются как единое целое.

Эта топология подходит для организации кластеров с высокой готовностью данных, но отказоустойчивость реализуется только в пределах пары, так как принадлежащие ей устройства хранения информации не имеют физического соединения с другой парой.

Пример: организация параллельной работы СУБД Informix XPS.

 

Топология N+1

Топология N+ 1 позволяет создавать кластеры из 2,3 и 4 узлов.

 

Каждый дисковый массив подключаются только к двум узлам кластера. Дисковые массивы организованы по схеме RAID 1. Один сервер имеет соединение со всеми дисковыми массивами и служит в качестве резервного для всех остальных (основных или активных) узлов. Резервный сервер может использоваться для поддержания высокой степени готовности в паре с любым из активных узлов.

Топология рекомендуется для организации кластеров высокой готовности. В тех конфигурациях, где имеется возможность выделить один узел для резервирования, эта топология способствует уменьшению нагрузки на активные узлы и гарантирует, что нагрузка вышедшего из строя узла будет воспроизведена на резервном узле без потери производительности. Отказоустойчивость обеспечивается между любым из основных узлов и резервным узлом

 

Топология N x N

Аналогично топологии N+ 1, топология NxN рассчитана на создание кластеров из 2, 3 и 4 узлов, но в отличие от первой обладает большей гибкостью и масштабируемостью.

Только в этой топологии все узлы кластера имеют доступ ко всем дисковым массивам, которые, в свою очередь, строятся по схеме RAID 1 (с дублированием). Масштабируемость проявляется в простоте добавления к кластеру дополнительных узлов и дисковых массивов без изменения соединений в существующей системе.

Топология позволяет организовать каскадную систему отказоустойчивости, при которой обработка переносится с неисправного узла на резервный, а в случае его выхода из строя — на следующий резервный узел и т. д. Кластеры с топологией N x N обеспечивают поддержку приложения Oracle Parallel Server, требующего соединения всех узлов со всеми системами хранения информации. В целом топология характеризуется лучшей отказоустойчивостью и гибкостью по сравнению с другими решениями.

 

Топология с полностью раздельным доступом

В топологии с полностью раздельным доступом каждый дисковый массив соединяется только с одним узлом кластера.

 

Топология рекомендуется только для тех приложений, для которых характерна архитектура полностью раздельного доступа, например для уже упоминавшейся СУБД Informix XPS.