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: 1800.8088 (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

23/01/2023

Xu hướng Cloud 2023 hàng đầu các doanh nghiệp cần biết

Nhiều doanh nghiệp đang tích cực chạy đua với cuộc đua “số hóa”, để có được khả năng cạnh tranh cao nhất trên thị trường. Vây nên, xu hướng Cloud 2023 là những điều đang được các doanh nghiệp rất quan tâm hiện nay. Trong bài viết này, Viettel IDC sẽ đề cập đến bạn những xu hướng về điện toán đám mây hàng đầu trong năm 2023 chúng ta cần biết nhé, bên cạnh các công nghệ thực tế ảo VR, metaverse.

19/01/2023

Dự báo TOP các xu hướng công nghệ hàng đầu trong năm 2023

​Các xu hướng công nghệ 2023 nổi bật được các chuyên gia dự đoán sẽ phát triển mạnh mẽ trong những năm tới là trí tuệ nhân tạo AI, công nghệ chuỗi khối Blockchain, vũ trụ ảo Metaverse. Việc bắt kịp và thích ứng với các công nghệ này sẽ giúp các doanh nghiệp có thể nâng cao khả năng cạnh tranh của mình trong thị trường khốc liệt sắp tới. Dưới đây, hãy cùng Viettel IDC điểm qua những xu hướng công nghệ 2023 nổi bật nhé!

13/01/2023

2022 - Thời kỳ bùng nổ của Cloud tại Việt Nam

​Công nghệ điện toán đám mây - Computing Cloud năm 2022 đã phát triển và bùng nổ cực kỳ mạnh mẽ, từ đó ảnh hưởng tới nhiều doanh nghiệp lớn và nhỏ. Dưới đây, chúng ta hãy cùng xem lại các xu hướng Cloud năm 2022 phổ biến nhất với Viettel IDC nhé!

11/10/2022

Những thông tin nhất định phải biết về Ethereum mới phiên bản 2.0

Ethereum 2.0, còn được biết đến là Eth2 hay “Serenity”, là một bản nâng cấp dành cho Ethereum Node, hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể chức năng và trải nghiệm của toàn bộ mạng. Tuy nhiên, đó chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Với việc Ethereum là một trong những loại tiền điện tử phổ biến nhất trên hành tinh, việc tìm hiểu Ethereum 2.0 thực sự là gì và nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến toàn bộ lĩnh vực tiền mã hóa vô cùng quan trọng. Ở bài viết này, Viettel IDC sẽ cung cấp cho bạn những thông tin nhất định phải biết về Ethereum phiên bản 2.0 nhé!

13/10/2022

Công nghệ chuỗi khối Blockchain là gì? Cơ chế hoạt động của chuỗi khối Blockchain?

Công nghệ Blockchain (chuỗi khối) đang dần trở thành xu hướng mới trên thị trường đầu tư và công nghệ toàn cầu. Công nghệ này có tiềm năng ứng dụng to lớn trong các ngành từ dịch vụ tài chính, sản xuất và khu vực công cho đến chuỗi cung ứng, giáo dục và năng lượng. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế này. Chính vì vậy, việc tìm hiểu về Blockchain ngay từ bây giờ là rất cần thiết đối với các bạn trẻ.

14/10/2022

Tìm hiểu kiến thức về Public Chain và Private Chain

Nền tảng blockchain đã phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các phân loại của blockchain như Private, Public mang những sự khác biệt dẫn đến trải nghiệm người dùng khác nhau và đa dạng hóa sự lựa chọn loại blockchain phù hợp. Hãy cùng CryptoLeakvn tìm hiểu sự khác nhau giữa Public và Private blockchain, cũng như tìm ra lựa chọn tối ưu nhất trong các loại blockchain này thông qua bài viết hôm nay.

05/10/2022

Công nghệ Blockchain là gì? Lợi thế vượt trội khi doanh nghiệp ứng dụng Blockchain

Trong thời gian gần đây, công nghệ Blockchain đã và đang dần trở thành xu hướng trên toàn cầu, trong đó có cả Việt Nam. Có thể nói, ngành công nghệ này đã mang lại nhiều lợi ích to lớn cho doanh nghiệp, từ lĩnh vực tài chính, sản xuất cho đến cả giáo dục hoặc năng lượng.

12/10/2022

​Tất tần tật kiến thức quan trọng về hạ tầng Blockchain

Mọi hệ thống phức tạp đều yêu cầu cơ sở hạ tầng thích hợp, hoặc tài nguyên và một khuôn khổ cơ bản để hoạt động. Cũng giống như lưới điện, các trạm phát điện và đường ống bao gồm cơ sở hạ tầng năng lượng cần thiết để cung cấp điện cho một quốc gia. Do đó, các Node, phần mềm và hệ thống dựa trên đám mây hoặc phần cứng được yêu cầu để chạy các mạng Proof of Stake (PoS).

09/10/2022

Tất tần tật từ A - Z về dịch vụ Blockchain

Hiện nay, dịch vụ Blockchain đã phát triển mạnh mẽ và mở ra một xu hướng mới cho nhiều lĩnh vực khác nhau như trong tài chính, điện tử viễn thông, kế toán, logistics,... Vậy, cụ thể thì Blockchain là gì? Chúng có thể mang lại những lợi ích gì cho chúng ta? Hãy cùng Viettel IDC tìm hiểu câu trả lời cho những vấn đề này nhé! Bài viết dưới đây sẽ giải đáp chi tiết giúp bạn.

08/10/2022

Node là gì? Nên thuê Ethereum Node hay Bitcoin Node?

Bạn mới tìm hiểu về Node Blockchain, và đang phân vân không biết nên thuê Ethereum Node hay Bitcoin Note? Cách hoạt động của Node là gì? Trong bài viết này, Viettel IDC sẽ giải đáp các câu hỏi này cho bạn đọc, cùng nhau theo dõi bài viết bên dưới nhé!

// doi link