第九章 高性能并行集群系统.ppt

1、第九章 高性能并行集群系统,普通高等教育“十一五”国家级 规划教材,主要内容,9.1 并行集群系统概述 9.2 硬件的组成与配置 9.3 软件的组成和配置 9.4 典型案例,9.1并行集群系统概述-概念,由多个具有独立处理能力的计算单元，通过高速网络互连而构成的，具有单一登录点的计算系统称之为集群。 独立处理能力是指计算能力和存储能力。计算单元通常是指一台PC服务器，在集群中称之为“结点”，其中包括运行应用程序的计算结点，存储数据的存储结点（即I/O结点，通常外接磁盘阵列、磁带库等存储设备），统一用户登录的登录结点。,9.1并行集群系统概述-性能,集群是完成单机系统需要长时间或无法完成的任务，

2、其性能主要指： 1、快速处理：以最短的时间完成一个较大的任务； 2、快速响应：以最快的速度响应客户端的请求，理想状态是瞬间响应； 3、资源共享：人才、数据、软件、硬件等资源的共享。,9.1并行集群系统概述-比较,NS：Non-Stop DB Server，高性能并行数据库服务器，是指以服务器硬件、数据存储网络硬件、IP网络硬件、并行数据库软件四种技术为基础平台，以提供高性能、高可用性和高扩展性为目标的数据库集群系统。 HA（High Availability，高可用）数据库集群和NS集群都能保证数据库系统的可靠运行。虽然HA双机或多机热备数据库集群技术可以提供高达99.99%的高可用性，并且该

3、技术的成本越来越低，但是其仍然无法回避有些重要问题。,9.2 硬件的组成与配置-组成,NS集群系统包含四个子系统： 1、服务器节点子系统； 2、光纤存储子系统； 3、高速IP网络子系统； 4、并行数据库软件子系统；,9.2 硬件的组成与配置-两节点系统,9.2 硬件的组成与配置-带冗余存储路径的两节点系统,9.2 硬件的组成与配置-四节点系统,9.2 硬件的组成与配置-带冗余存储路径的四节点系统,9.3 软件的组成和配置-特点,并行数据库系统的目标是利用系统中的各个节点并行地完成数据库任务，提高数据库系统的整体性能。而分布式数据库系统的主要目的在于实现场地的自治和数据的全局透明共享，并不要求利

4、用网络中的各个节点来提高系统的处理性能。,9.3 软件的组成和配置-特点,在并行数据库系统中，为了充分利用各个节点的处理能力，各节点间采用高速网络互连，当某些节点处于空闲状态时，可以将工作负载过大的节点上的任务通过高速网络传给空闲节点，从而实现系统的负载平衡。但是在分布式数据库中，各节点间一般通过低速局域网或广域网相连，网络带宽较低，因此分布式数据库在进行查询处理时一般需要尽量减少节点间的数据传输量。,9.3 软件的组成和配置-无共享并行体系结构,9.3 软件的组成和配置-共享一切并行体系结构,9.4 典型案例-陕西邮政城市综合服务平台,可伸缩性。NS10000给予用户一定的灵活性，用户可以按照运行需求逐步升级到NS20000系统。 高可用性。NS10000体系结构的另一个主要优点是多个节点所提供的固有的容错性能。由于物理节点都是独立地运行，一个或多个节点出现故障不会影响到集群中其它的节点。在极端的情况下，即便是集群系统中只有一个节点末出现故障，系统仍然是可用的，这使得基于集群的系统高度可用。 可优化性。NS10000先进的集群技术能够动态地在集群服务器上优化数据库资源。,9.4 典型案例-清华大学校园网计费系统,高可用性，支持724小时不间断服务； 高可靠性，系统中存储的是非常关键的业务数据，