教程：如何最快搭建LINUX服務(wù)器集群

隨著Internet的爆炸性增長，Internet與人的生活越來越息息相關(guān)，通過Internet上進(jìn)行交易也就越來越受關(guān)注。近幾年，電子商務(wù)的年增長均超過100%。服務(wù)器的工作量也迅速增長，所以服務(wù)器(特別是一個(gè)受人歡迎的WEB服務(wù)器)很容易在訪問高峰時(shí)期過載。

而另一方面，計(jì)算機(jī)從1946年單純的科學(xué)計(jì)算任務(wù)到現(xiàn)在大量紛繁復(fù)雜的信息處理，工作量越來越大，需要越來越快的處理能力。所以計(jì)算機(jī)界就不得不不斷研究更快的處理器，存儲(chǔ)器，以適應(yīng)這一需求。

然而，科學(xué)家們意識(shí)到，單塊處理器的速度發(fā)展空間是有限的，為什么不能讓計(jì)算機(jī)象人一樣協(xié)同工作，“群策群力”地將工作完成好呢!這時(shí)，就掀起了“并行計(jì)算”的研究。

舉個(gè)例子來說，我們架設(shè)了一臺(tái)WWW服務(wù)器，上面構(gòu)建了一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站，然而隨著時(shí)間的推移，名聲越來越大，這時(shí)點(diǎn)擊率也就越來越高，WWW服務(wù)器的負(fù)載也就越來越高。這種情況下，我們就必須提升WWW服務(wù)器的能力，以滿足以益增長的服務(wù)請(qǐng)求。這時(shí)，我們就面臨兩種選擇：

1)升級(jí)WWW服務(wù)器，采用更快的CPU，增加更多的內(nèi)存，使其更具有POWER;但日益增長的服務(wù)請(qǐng)求又會(huì)使服務(wù)器再次過載，需要再次升級(jí)，這樣就陷入了升級(jí)的怪圈。還有，升級(jí)時(shí)還得考慮到服務(wù)如何接續(xù)，能否中止!

2)增加WWW服務(wù)器，讓多臺(tái)服務(wù)器來完成相同的服務(wù)。

這種方法就是服務(wù)器集群，通過并行技術(shù)來大大提升系統(tǒng)性能。也就是這一章的主要內(nèi)容，這種方法具有很好的擴(kuò)展性，而且可以最大限度地利用已有投資。

1.1.集群的概念

集群，是一組獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)松耦合的多處理器系統(tǒng)，它們之間通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。應(yīng)用程序可以通過網(wǎng)絡(luò)共享內(nèi)存進(jìn)行消息傳送，實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算機(jī)。

近幾年來，微處理器、內(nèi)存、總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有了非常大的進(jìn)步，軟件的并行技術(shù)也有了非常大的進(jìn)步，這使得讓一組廉價(jià)的個(gè)人電腦與工作站協(xié)同工作成為可能，甚至可以與擁有強(qiáng)大的芯片處理能力的超級(jí)計(jì)算機(jī)競爭。

比如，16個(gè)普通微處理器組成的集群系統(tǒng)可以達(dá)到億次級(jí)浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)能力，而且總的成本小于40萬元。

不幸的是，建造一個(gè)集群并不是一件簡單的事件。集群的組成部分必須根據(jù)要運(yùn)行的主要應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，以使之運(yùn)行在最佳狀態(tài)。這此因素帶來的結(jié)果就是，建造集群系統(tǒng)不是只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方案，在本章中，我們就會(huì)看到許多種建造方案。

集群技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前沿領(lǐng)域，筆者也僅是略有了解，希望本文能起到拋磚引玉之用。

1.2.并行技術(shù)

這是一個(gè)非常簡單的建造四節(jié)點(diǎn)的小集群系統(tǒng)的例子，它是構(gòu)建在Linux操作系統(tǒng)上，通過MPICH軟件包實(shí)現(xiàn)的，希望這個(gè)小例子能讓大家對(duì)集群系統(tǒng)的構(gòu)建有一個(gè)最基本的了解。

2.使用MPICH構(gòu)建一個(gè)四節(jié)點(diǎn)的集群系統(tǒng)

這是一個(gè)非常簡單的建造四節(jié)點(diǎn)的小集群系統(tǒng)的例子，它是構(gòu)建在Linux操作系統(tǒng)上，通過MPICH軟件包實(shí)現(xiàn)的，希望這個(gè)小例子能讓大家對(duì)集群系統(tǒng)的構(gòu)建有一個(gè)最基本的了解。

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