集群監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、集群技術(shù)是當(dāng)今高性能并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，集群技術(shù)在應(yīng)用中不僅可以縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，而且還可以提高系統(tǒng)的可用性、可靠性和可擴(kuò)展性。監(jiān)控系統(tǒng)是集群管理的核心，監(jiān)控系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)可以用于負(fù)載均衡、任務(wù)調(diào)度和相應(yīng)服務(wù)的調(diào)整，及時(shí)通知管理員有關(guān)硬件方面的故障或軟件的失效，以便保證集群的可靠性。對(duì)于集群來說，除了要實(shí)時(shí)地監(jiān)控集群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況，還要跟蹤系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)任務(wù)，并對(duì)系統(tǒng)中的突發(fā)事件做出及時(shí)、恰當(dāng)?shù)奶幚怼?首先，討

2、論了集群的信息處理流程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)之上，給出了集群的體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)操作系統(tǒng)、同步和容錯(cuò)等幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。 其次，根據(jù)集群的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，分析了集群的監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能評(píng)估方法以及決策響應(yīng)機(jī)制，并對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的信息獲取、干擾消除、事件關(guān)聯(lián)和故障排除等問題進(jìn)行了深入的討論。在集群中，集群的節(jié)點(diǎn)數(shù)目并不是固定的，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況增加和減少，集群中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)由于硬件、軟件，網(wǎng)絡(luò)等方面的原因出現(xiàn)不同的

3、故障或各種各樣的錯(cuò)誤，因此需要對(duì)集群c進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控管理，以便方便的添加、刪除節(jié)點(diǎn)，更改節(jié)點(diǎn)屬性，對(duì)出現(xiàn)的故障和錯(cuò)誤，通過設(shè)計(jì)的冗余方案，進(jìn)行及時(shí)地恢復(fù)，以便達(dá)到實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求的高可靠性。根據(jù)集群對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的特殊要求，并在前一章研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)集群干擾小、效率高、可擴(kuò)展、可伸縮的集群監(jiān)控系統(tǒng)。 最后，對(duì)于監(jiān)控體系而言，結(jié)構(gòu)是個(gè)整體方案，在此基礎(chǔ)之上可以部署監(jiān)控的各個(gè)功能區(qū)，各個(gè)功能區(qū)可以在一起，也可以獨(dú)立完成一種后幾種功能

4、，重要的是如何無縫的集成在一起，對(duì)于整個(gè)體系而言，集群監(jiān)控，任務(wù)均衡，還有其他一些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能等，這幾部分功能如何通過一種或幾種方案來實(shí)現(xiàn)。本章以下內(nèi)容將對(duì)具體功能方案作一討論。 關(guān)于LVS，目前比較流行的負(fù)載均衡結(jié)構(gòu)，本文以此為例，討論結(jié)構(gòu)層次的均衡機(jī)制，對(duì)于結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)的關(guān)系進(jìn)行探討。LVS的抽象體系結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次。 第一層是負(fù)載均衡器，這是集群的唯一入口。從客戶端的角度看，集群通過這層的服務(wù)體現(xiàn)為一個(gè)基于IP地址的單一系統(tǒng)

5、映像(SSI)，整個(gè)集群共用這個(gè)虛擬地址，通過它客戶端可以把整個(gè)集群看作一個(gè)獨(dú)立的具有合法IP地址的主機(jī)系統(tǒng)，客戶端的所有訪問都發(fā)往這個(gè)虛擬IP地址。本文關(guān)于這一特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步分析。 一般來說，“負(fù)載均衡”要達(dá)到的目標(biāo)是使各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的負(fù)載基本平衡，而“負(fù)載共享”意味著只是簡(jiǎn)單的負(fù)載的重新分配。如果說負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)為集群系統(tǒng)提供了負(fù)載共享的基礎(chǔ)，那么負(fù)載均衡策略則給集群提供了負(fù)載均衡的能力。負(fù)載均衡策略有時(shí)也集群監(jiān)控系統(tǒng)的研究與