前言

隨著網際網路及資訊產業的蓬勃發展，企業的商機就在一指間；據估計到公元二○○一年全球透過電子商務完成的交易，將高達二千億美元。企業需要更好的技術及更快的設備來提供絕佳的、快速的和永不中斷的服務，以獲得更多的商機。

在設備上，伺服器(Server)在網際網路中就如同人類的大腦一般，負責各種指令的計算、資料的記憶和執行等大量的工作，而且在電子商務等應用環境中愈來愈被要求可擴充性、高可用性、高可靠度、具深度運算能力、高儲存容量、易於管理和不能當機等。在技術上，就單單幾台獨立的伺服器很難達到這些功能，為了達到上述的幾項功能，叢集(Cluster)技術亦被廣泛的使用。

何為叢集？

叢集的定義是將一群獨立的電腦組合在一起使其如同單一系統般，叢集中每部獨立的電腦在專業上稱為節點(Node)，且允許整體能像一部電腦般的存取和管理，用以取代以往分離開的所有電腦，每個具相互的溝通功能互為容錯備援，以增進整體系統的穩定性、可靠性及高可用性。

叢集技術能帶來什麼好處？

高可用性

叢集技術的設計是為了能夠整合更多的資源，藉以提供更高的可用度。針對使用者而言，其正在使用某一項服務(Service)時，當執行該服務的電腦壞了，這部電腦沒有使用叢集，則這項服務勢必要中斷。若電腦有使用叢集的技術，則系統會立即啟動恢復功能(Keepalive)，將該項服務移至另外的節點上去執行，使用者並不會覺得服務停止了。對公司而言，叢集技術可以使公司所提供服務能如同7-11一天24小時一年365天，提供一個NON-STOP的服務。

高階管理性

對管理者來說，從建置整個叢集系統開始到往後的節點擴充，都能在同一個管理環境進行管理。可以讓管理者管理整體叢集系統就如同是管理一部電腦一般容易，管理者亦可以針對每個節點來進行更深度的控管。就網路管理而言，每個節點可各自擁有網路地址(IP)，亦可擁有代表整個系統的網路地址(Cluster Virtual IP, CVIP)，當需求是針對CVIP時，系統內的所有節點均可為其服務。有叢集技術不須再像的以往環境一般，須針對所有的電腦來管理，增加無謂的管理成本。

高階擴充性

叢集系統可以根據公司的成長而成線性成長，節點數可依公司的成長需求而擴增，不用像採購大型主機一樣，一次動輒要千萬元的建置費用。叢集系統中的節點硬體不須相同可混合搭配，這項特性可使公司在建置叢集系統時所投資的成本不會因為時間而有所浪費。以COMPAQ Integrity XC的擴充能力為例，在市面上已達到了十二個節點，若每個節點均以COMPAQ的 ProLiant Server 5500R來建置的話，則其最多可達48顆CPU同時在運作，在效率上亦不會比大型主機來的差。擴充能力可以隨著叢集技術的進步而成長。

系統負載平衡

叢集技術可以針對整體的系統做自動負載平衡(Load Balance)，使得系統整體效率最佳化。不會使得有些節點的的工作負載過量、有些節點似乎是閒置，而拖垮了整體的工作效率。管理者亦可以針對每個節點工作量的比率做出參數調整以符合自定的系統效能規劃。

單一系統映像叢集技術

「單一系統映像」的技術讓所有使用者、系統開發人員、管理者及應用程式將叢集系統視為「一部電腦」。「單一系統映像」技術整合了叢集系統的資源，使所有資源透明化成單一，無論是在作業系統方面、使用者帳號、檔案系統和各個硬體裝置都成為單一資源。使用者、系統開發人員、管理者在使用操作上感覺如同在同一部電腦上操作，並不須去瞭解叢集的技術為何，這個整合不但簡化了系統管理，也提高了系統的可用性。

在系統建置方面，由於「單一系統映像」僅使用一套作業系統，大幅減化在系統架設時的工作。在操作管理方面，「單一系統映像」是採用了SCO Unixware的作業系統，提供了標準的Unix系統操作介面及管理工具。在應用程式移植方面，因「單一系統映像」的整合資源，可以不需針對應用程式做任何修改即可在叢集系統上執行，移植並無作何負擔。請參照(圖一)。

《圖一　單一系統映像架構示意圖》

「單一系統映像」叢集系統除了具有傳統的叢集系統優點之外，更大幅的減化了安裝和管理工作。如(表一)為「單一系統映像」叢集系統和傳統叢集系統的比較。

《表一　單一系統映像叢集系統和傳統叢集系統比較表》

叢集系統的趨勢

叢集系統除了必須具備高可用性和負載平衡外，日後的趨勢會趨向於增強擴充性和簡化其管理這兩大方向。在擴充性方面，隨著技術的發展不再只是十二個節點，可能三十個或是一百個，甚至更多的節點串接起來。在簡化管理方面，「單一系統映像」即為一個新趨勢，除了提供一個親和的管理界面之外，更能將系統整體資源單一化、透明化，讓管理者對叢集系統就如同對單一電腦一般，輕輕鬆鬆做管理。

(作者任職於翔威國際)

(網際先鋒2000.3月號70期)