服务器集群技术及其在视频网络中的应用

服务器集群技术及其在视频网络中的应用

服务器集群技术及其在视频网络中的应用

2004年度河南省广播电视优秀科技论文一等奖

〖摘要〗

本文详细阐述了服务器集群的概念、优点、实现模式、组件及组件之间的相互作用关系，集群故障转移发生的条件和实现过程、故障恢复的过程。分析了电视台视频网络通常选择的集群模式，并结合河南电视台都市频道节目制作网的实例，说明了服务器集群的创建过程。

〖关键字〗

服务器 集群技术 视频网络

一、前言

视频网络的搭建和应用给电视台带来的是技术上的变革、节目制作理念的转变、工作效率的提高。同时，由于网络自身的原因，也给整个节目制作过程带了一些不稳定因素，比如网络瘫痪、带宽堵塞、素材丢失等。可用性成为评定视频网络好坏的重要标准，而服务器的可用性在很大程度上又决定了视频网络的可用性，因为服务器是整个网络的心脏，它担当着素材、数据库和硬件设备的管理工作。

当然，随着许多先进技术的应用，充分保证了服务器的可用性，其中，比较经济、有效的一种技术就是服务器集群技术。

二、服务器集群技术

1 、服务器集群概述

服务器集群是由一组独立的服务器，并像单个系统一样运作，通过将运行着 Windows 2000 Advanced Server 的服务器编组，组成集群服务器，从而对资源和应用程序提供了高可用性、可扩展性和可管理性。

采用服务器集群的目的是，在出现故障或断电的情况下，保证客户对应用程序和资源的`访问。如果集群里的某服务器由于故障或维护的缘故，不可用，资源和应用程序将转移到其它可用的集群节点上。

而提起集群，人们容易将双机热备份与集群混为一谈，其实它们有本质上的区别：即能否实现并行处理和服务器失效后的任务平滑接管。双机或多机热备份的原理是一台主机做服务器，其他主机做备份机，服务器失效时，备份机接管。

2 、使用服务器集群的优点

高可用性。集群技术可以用来避免单台服务器的资源或应用程序出现故障。使用集群技术，资源的所有权，如磁盘驱动器和 IP 地址将自动地从有故障的服务器上转移到可用的服务器上。当集群中的系统或应用程序出现故障时，集群软件将在可用的服务器上重启失效的应用程序，或将失效服务器的工作分配到剩余的服务器上，结果是，用户只是觉得服务器暂时停顿了一下。

可扩展性。可以很方便地通过添加更多的服务器，来提高集群的计算能力和网络的可用性。

可管理性。可以使用集群管理器来管理集群，并管理应用程序。可以通过拖放集群对象，在集群里的不同服务器之间移动应用程序，也可以通过同样的方式移动数据。可以通过这种方式来手工平衡服务器的负荷，卸载服务器，从而方便地进行维护。可以从网络的任意地方的客户端和资源处，监视集群的状态。

3 、服务器集群模式

根据使用服务器集群的目的不同，服务器集群有三种主要的集群模式：一种是使用静态负载平衡的高可用性集群模式；另一种是具有最大可用性的“热备份”集群模式；第三种是混合型集群模式。

模式 A ：使用静态负载平衡的高可用性集群模式

在这种模式下，两台服务器都处在联机状态，每台服务器都以虚拟服务器的形式向整个网络提供自己的资源组，而客户端可以检测并访问到这种虚拟服务器。每台服务器容量的选择应该使每台服务器中的资源在最优性能下运行。但是在发生故障转移时，每台服务器又可以暂时承担其他服务器上资源的运行。根据指定的资源和服务器容量配置，所有的客户服务在故障转移时仍保持有效，但性能要受到影响响。

假定某公司内部网络依赖一台运行了两个大型数据库应用程序的服务器。这两个数据库对全天反复连接进来的大量客户来说都是非常关键的。但在高峰连接时间，出现服务器不能满足需求和保持性能的问题。