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视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类及特点 2001

时间:2007-1-30栏目:计算机论文

论服务器群集技术及应用

1、前言

     广播设备、有线电视前端、卫星传输服务,以及许多公司和业界通信实体,正在越来越多地依赖于视频媒体文件服务器,以不断拓宽服务种类。

     然而,我们在享受这些先进技术带给我们实惠的同时,又不得不面对这样一个事实:电子设备出现故障是不可避免的,视频服务器也不例外。现在,很多电视台已经使用非线性节目制作系统制或硬盘播出系统。无论使用哪种系统,服务器在整个网络系统的重要性是不言而喻,服务器作为整个网络的心脏,要为网络上所有的用户提供数据共享和应用服务,如果不能保障服务器的正常运行,网络系统的可用性就无从谈起。所以,要确保视频网络中的关键业务应用运行平稳,具有可靠的适时性和连续性,通过服务器的群集技术来提高系统的可用性和可扩展性是目前备受推崇的方案。

2、服务器群集技术概述

     群集系统是一种由一组互连的整机构成的并行或分布系统,可作为统一的计算资源使用。服务器群集技术使用多台服务器组成服务器集合,可以提供相当高性能的不停机服务。在这个结构中,每台服务器都分担着一部分计算任务,由于集合了多台服务器的性能,整体的计算实力被增加了。与此同时,每台服务器还承担一些容错任务,当其中一台服务器出现故障时,系统会在软件的支持下将这台服务器从系统中隔离出去,通过各服务器之间的负载转嫁机制完成新的负载分担,同时向系统管理人员发出警报。再者,在某个应用软件的峰值处理期间内,对该应用的需求会变得过高,那么使用简单的操作命令就可以把同一节点的应用包转移到其他节点从而减轻该节点的工作负荷,来满足已增加的需求。群集系统就是通过功能整合和故障过渡实现了系统的高可用性和可靠性。

    服务器群集技术提供了高度的可用性、伸缩性与易管理性:

·高度的可用性:群集被设计具有避免单点故障发生的能力。应用程序能够跨计算机进行分配,以实现并行运算与故障恢复,并提供更高的可用性。

·可伸缩性:加入更多的处理器或计算机提高群集的计算能力。当现有服务器能力有限时,可以通过增加CPU、内存、甚至一台或几台服务器来扩展系统的能力。在服务器群集技术出现之前,用户通过增加CPU、内存来进行扩展,但是CPU、内存的扩展只能在一台服务器上进行,因此扩展是有极限的。而服务器群集技术可以通过在现有系统上增加服务器来进行扩展,增加的服务器将与原有的服务器紧密地集成在一起,为客户端提供高性能的应用服务。

·易管理性:群集以单一系统映射的形式来面向最终用户、应用程序及网络,同时,也为管理员提供单一的控制点,而这种单一控制点则可能是远程的。

服务器群集技术的实现可以有几种不同的方式,考虑到用户的需求,大体可以分为以高可用性为主要目的的高可用性方案,和以提高性能为主要目的、同时亦可以提供高可用性的方案。这种划分同时也反映出群集技术在PC Server上发展的两个阶段,既高可用性的两节点群集和提高性能的多节点群集。在今后 PC Server群集发展的计划中将要实现更多节点的具有更高扩展能力的群集方案,这样在提供高可用性和高性能的同时,还可以通过节点数目的扩展,更加有效的保护客户的投资

3、服务器高可用性群集拓扑结构

    有两种典型的拓扑结构可以实现高可用性:被动备份服务器和第二活动服务器。我们将详细讨论第二活动服务器的三种实现形式:"全部复制"、"0共享"和"全部共享"。

下表总结了本文讨论的几种面向可用性的群集方法的优点和局限性。

视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类及特点 2001
视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类及特点 2001

3.1被动备份服务器

    通常把一个服务器安排为"主"服务器,另一个服务器为"第二"服务器;由主服务器为用户提供文件、打印及应用服务,"第二"服务器只有在主服务器发生故障时才能投入运行,代替主服务器提供服务。在被动备份服务器方式下(如图3所示),除非主服务器发生故障,否则第二服务器只是"观察"并不作任何运作。

视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类及特点 2001

    一种被称为"心跳"的简单机制被配置在主服务器上,它的作用是周期性地发送主服务器"生命尚在"的消息给备份服务器,一旦消息停止,备份服务器就认为主服务器发生故障,并把自己投入运行以代替主服务器。

    "心跳"是一种很容易开发的协议,它可以通过网络链接实现;也可以仅仅在服务器间加一条传递"生命"消息的缆线;或者通过局域网消息传送实现。

3.2活动第二服务器

    一个功能基本一致但成本低得多的方式是使第二服务器可以处理其它的应用程序,但当主服务器发生故障时,第二服务器也能够接管主服务器的工作。这种我们称只为"活动第二服务器

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