Công nghệ Cluster và ứng dụng trong hoạt động quản trị cơ sở dữ liệu (Database)

06/08/2020
Như chúng ta đã biết, các máy chủ chính là cơ sở để mạng máy tính hoạt động ổn định. Nếu máy chủ xảy ra sự cố, hoạt động của hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu sẽ bị ngưng trệ. 

Do vậy, chúng ta cần có một giải pháp để đảm bảo cho hệ thống vẫn hoạt động tốt ngay cả khi có sự cố xảy ra đối với máy chủ mạng, và công nghệ Cluster chính là câu trả lời cho vấn đề này.


Cluster là gì?

Clustering là một kiến trúc nhằm đảm bảo nâng cao khả năng sẵn sàng cho các hệ thống mạng máy tính. Clustering cho phép sử dụng nhiều máy chủ kết hợp với nhau tạo thành một cụm có khả năng chịu đựng hay chấp nhận sai sót (fault-tolerant) nhằm nâng cao độ sẵn sàng của hệ thống mạng. 

Cluster là một hệ thống bao gồm nhiều máy chủ được kết nối với nhau theo dạng song song hay phân tán và được sử dụng như một tài nguyên thống nhất. Nếu một máy chủ ngừng hoạt động do bị sự cố hoặc để nâng cấp, bảo trì, thì toàn bộ công việc mà máy chủ này đảm nhận sẽ được tự động chuyển sang cho một máy chủ khác (trong cùng một cluster) mà không làm cho hoạt động của hệ thống bị ngắt hay gián đoạn. Quá trình này gọi là “fail-over” và việc phục hồi tài nguyên của một máy chủ trong hệ thống (cluster) được gọi là “fail-back”.

 

Các yêu cầu khi thiết kế và lắp đặt các Cluster:
- Yêu cầu về tính sẵn sàng cao (High availability): Các tài nguyên mạng phải luôn sẵn sàng trong khả năng cao nhất để cung cấp và phục vụ các người dùng cuối và giảm thiểu sự ngưng hoạt động hệ thống ngoài ý muốn.

- Yêu cầu về độ tin cậy cao (reliability): Độ tin cậy cao của cluster được hiểu là khả năng giảm thiểu tần số xảy ra các sự cố, và nâng cao khả năng chịu đựng sai sót của hệ thống.

- Yêu cầu về khả năng mở rộng được (scalability): Hệ thống phải có khả năng dễ dàng cho việc nâng cấp, mở rộng trong tương lai. Việc nâng cấp mở rộng bao hàm cả việc thêm các thiết bị, máy tính vào hệ thống để nâng cao chất lượng dịch vụ, cũng như việc thêm số lượng người dùng, thêm ứng dụng, dịch vụ và thêm các tài nguyên mạng khác.

Ba yêu cầu này được gọi tắt là RAS (Reliability-Availability-Scalability), những hệ thống đáp ứng được ba yêu cầu trên được gọi là hệ thống RAS (khác với với Remote Access Service là dịch vụ truy cập từ xa).

Ứng dụng của Cluster trong quản trị cơ sở dữ liệu:
Cluster được dùng cho các ứng dụng Stateful applications (các ứng dụng hoạt động thường xuyên trong thời gian dài) bao gồm các database server như là Microsoft MySQL Server, Microsoft Exchange Server, File and Print Server,… 

Tất cả các node trong Cluster dùng chung 1 nơi lưu trữ dữ liệu có thể dùng công nghệ SCSI hoặc Storage Area Network (SAN). Windows Sever 2003 Enterprise và Datacenter hỗ trợ cluster lên đến 8 node trong khi đó Windows 2000 Advance Server hỗ trợ 2 node còn Windows 2000 Datacenter Server được 4 node.

Cơ chế hoạt động của Cluster

Mỗi máy chủ trong cluster được gọi là một node (cluster node), và có thể được thiết lập ở chế độ chủ động (active) hay thụ động (passive). Khi một node ở chế dộ chủ động, nó sẽ chủ động xử lý các yêu cầu. Khi một node là thụ động, nó sẽ nằm ở chế độ dự phòng nóng (stanby) chờ để sẵn sàng thay thế cho một node khác nếu bị hỏng.

Trong một Cluster có nhiều node có thể kết hợp cả node chủ động và node thụ động. Trong những mô hình loại này việc quyết định một node được cấu hình là chủ động hay thụ động rất quan trọng. Để hiểu lý do tại sao, hãy xem xét các tình huống sau:

- Nếu một node chủ động bị sự cố và có một node thụ động đang sẵn sàng, các ứng dụng và dịch vụ đang chạy trên node hỏng có thể lập tức được chuyển sang node thụ động. Vì máy chủ đóng vai trò node thụ động hiện tại chưa chạy ứng dụng hay dịch vụ gì cả nên nó có thể gánh toàn bộ công việc của máy chủ hỏng mà không ảnh hưởng gì đến các ứng dụng và dịch vụ cung cấp cho người dùng cuối (Ngầm định rằng các các máy chủ trong cluster có cấu trúc phần cứng giống nhau).

- Nếu tất cả các máy chủ trong cluster là chủ động và có một node bị sự cố, các ứng dụng và dịch vụ đang chạy trên máy chủ hỏng sẽ phải chuyển sang một máy chủ khác cũng đóng vai trò node chủ động. Vì là node chủ động nên bình thường máy chủ này cũng phải đảm nhận một số ứng dụng hay dịch vụ gì đó, khi có sự cố xảy ra thì nó sẽ phải gánh thêm công việc của máy chủ hỏng. Do vậy để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường kể cả khi có sự cố thì máy chủ trong Cluster cần phải có cấu hình dư ra đủ để có thể gánh thêm khối lượng công việc của máy chủ khác khi cần.

Trong cấu trúc Cluster mà mỗi node chủ động được dự phòng bởi một node thụ động, các máy chủ cần có cấu hình sao cho với khối lượng công việc trung bình chúng sử dụng hết khoảng 50% CPU và dung lượng bộ nhớ.

Trong cấu trúc Cluster mà số node chủ động nhiều hơn số node bị động, các máy chủ cần có cấu hình tài nguyên CPU và bộ nhớ mạnh hơn nữa để có thể xử lý được khối lượng công việc cần thiết khi một node nào đó bị hỏng.

Các node trong một cluster thường là một bộ phận của cùng một vùng (domain) và có thể được cấu hình là máy điều khiển vùng (domain controllers) hay máy chủ thành viên. Lý tưởng nhất là mỗi Cluster nhiều node có ít nhất hai node làm máy điều khiển vùng và đảm nhiệm việc failover đối với những dịch vụ vùng thiết yếu. Nếu không như vậy thì khả năng sẵn sàng của các tài nguyên trên cluster sẽ bị phụ thuộc vào khả năng sẵn sàng của các máy điều khiển trong domain.

Nhờ những tính năng vượt trội như vậy, công nghệ Cluster đã được áp dụng vào trong các máy chủ, giúp cho việc quản trị dữ liệu được tự động, an toàn và có thể dễ dàng phục hồi khi xảy ra sự cố.

 

Trong thời đại số hoá hiện nay, khi doanh nghiệp quản trị database hiệu quả, các nguồn lực sẽ được tối ưu, các quy trình sẽ được tinh gọn đồng thời gia tăng hiệu suất làm việc của tất cả các nhân viên.

Vì vậy mà Viettel IDC đã nghiên cứu và phát triển hoàn thiện dịch vụ Viettel StartDB, giúp các doanh nghiệp quản trị database một cách nhanh chóng, tiện lợi, an toàn.

"Viettel StartDB - Quên đi nỗi lo quản trị cơ sở dữ liệu"!

 

Để tìm hiểu thêm về dịch vụ Viettel StartDB, vui lòng liên hệ đến Viettel IDC để được tư vấn:

      - Hotline: 1800 8000 (miễn phí cước gọi)
      - Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc
      - Website: https://viettelidc.com.vn

 

Viettel IDC – Nhà cung cấp dịch vụ Trung tâm dữ liệu và Điện toán đám mây hàng đầu Việt Nam

Tin liên quan

15/09/2020

[Phân tích chuyên sâu] Vấn đề bảo mật của doanh nghiệp khi sử dụng Cloud

Việc ứng dụng công nghệ đám mây đã trở thành chiến lược chung của rất nhiều tổ chức trên tất cả các lĩnh vực trên con đường hướng tới chuyển đổi kỹ thuật số. Khi sử dụng Cloud, các doanh nghiệp có thể tối đa hóa rất nhiều quy trình làm việc phức tạp và giúp năng suất được cải thiện đáng kể, nhưng vấn đề bảo mật vẫn còn khiến nhiều tổ chức phân vân, chưa biết giải quyết.

15/09/2020

Vì sao ngày càng nhiều khách hàng tin dùng dịch vụ VPS Việt Nam?

Một điều cần công nhận là dịch vụ VPS ở nước ta đang được đầu tư và phát triển mạnh mẽ hơn. Điều đó giúp dịch vụ VPS trong nước không hề kém cạnh khi đem đi so với các đối thủ quốc tế. Nhờ vào nhiều điểm vượt trội, dịch vụ VPS Việt Nam còn đang được ngày càng nhiều khách hàng lựa chọn sử dụng hơn.

14/09/2020

Thời điểm nào doanh nghiệp nên thuê Cloud Server?

Quyết định khi nào nên thuê Cloud Server thường không dễ dàng đối với một số tổ chức công ty, nhất là những doanh nghiệp nhỏ và vừa đang trong giai đoạn chuyển đổi công nghệ số.

13/09/2020

Tổng quan so sánh VPS Việt Nam và VPS nước ngoài

​Sự tồn tại giữa VPS Việt Nam và VPS nước ngoài ít nhiều sẽ gây khó khăn cho khách hàng sử dụng VPS lựa chọn ra đâu là nhà cung cấp họ cần. Tuy nhiên, mỗi loại sẽ những ưu và nhược điểm nhất định, và khách hàng có thể thông qua những điểm đó để sự lựa chọn trở nên dễ dàng hơn.

12/09/2020

Các tiêu chí để lựa chọn máy chủ giá rẻ có chất lượng tốt

​Hiện nay, máy chủ giá rẻ được quảng cáo rất nhiều trên thị trường, nhưng để chọn ra được một máy chủ giá rẻ có chất lượng tốt phù hợp nhu cầu của doanh nghiệp thì không hẳn ai cũng biết. Dưới đây là các tiêu chí để khách hàng dễ dàng lựa chọn cho mình một sản phẩm tốt mà giá cả cực kỳ phải chăng.

12/09/2020

Hiểu đúng về máy chủ, trường hợp nào bạn nên sử dụng loại máy chủ nào để đạt hiệu quả tối ưu

Máy chủ hay còn gọi là Server, là một máy tính được kết nối mạng, có cấu hình cao và khả năng xử lý vượt trội. Người ta đa phần sử dụng server cho các mục đích về kinh doanh cũng như để vận hành các hệ thống lớn. Trong bài này Viettel IDC sẽ cùng các bạn đi sâu hơn vào việc sử dụng máy chủ như thế nào cho hiệu quả nhé.

12/09/2020

VPS là gì? Năm 2020 là thời điểm VPS thoái vị, Cloud VPS lên ngôi

VPS là một trong nhiều hình thức cung cấp không gian lưu trữ trên Internet dành cho cá nhân hoặc tổ chức. Tuy nhiên, liệu rằng các bạn ở đây khi sử dụng đã thực sự hiểu được bản chất của VPS là gì hay chưa? Nếu chưa thì cũng đừng quá lo, bài viết này Viettel IDC sẽ cùng các ban làm rõ khái niệm VPS là gì và trường hợp nào thì nên sử dụng VPS nhé.

11/09/2020

Dịch vụ cho thuê VPS là gì? Có những loại hình dịch vụ cho thuê VPS nào?

Dịch vụ cho thuê VPS có thể còn khá mơ hồ đối với những khách hàng đang bắt đầu tìm hiểu về VPS. Khi nhắc về nó, có nhiều từ ngữ mới mang tính chuyên ngành mới khá khó hiểu.Vậy thực sự bản chất của dịch vụ này là gì? Hãy cùng Viettel IDC tìm hiểu hôm nay nhé!

10/09/2020

Sử dụng Free Hosting cho Website của bạn, hại nhiều hơn lợi

Dịch vụ Free Hosting hiện nay đang được khá nhiều các nhà cung cấp dịch vụ Hosting sử dụng như một cách để quảng bá và PR thương hiệu. Tuy nhiên việc sử dụng những dịch vụ Free Hosting này đôi khi hại nhiều hơn lợi.

10/09/2020

[Bạn có biết?] Cloud Server và những tính năng vượt trội của Cloud Server

Chuyên mục "Bạn có biết?" tháng 9/2020 của Viettel IDC lần này sẽ cung cấp cho các bạn những kiến thức cơ bản về "Cloud Server và những tính năng vượt trội của Cloud Server", cùng đón đọc nhé!