ماذا تعنى ال الـ Clustering Servers ؟

Clustering Servers

Mahmoud Ezz

ستجد فى هذا المقال

Toggle

ماذا تعنى ال الـ Clustering Servers ؟

فى مجال الشبكات من الأكيد ان مصطلح Clustering قد مر عليك من قبل فما هو هذا الأمر وماهى أهميتة وماهو الفرق بين هذا السيرفر أو الخادم والخوادم الأخرى فى هذه المقالة سنتطرق لكل هذه الأمور وان شاء الله ستخرج من المقال وانت على دراية كاملة بهذا الأمر والأن دعنا نبدأ

مجموعات الخوادم (Server Clusters) هي مجموعة من الخوادم المترابطة التي تعمل معًا كوحدة واحدة لتوفير أداء عالٍ وتوافر للبيانات والتطبيقات.

مكونات مجموعة الخوادم:

العقد (Nodes): كل خادم في مجموعة الخوادم يُسمى عقدة. يمكن أن تكون العقدة خادمًا ماديًا أو خادمًا افتراضيًا.
برنامج إدارة مجموعة الخوادم (Cluster Management Software): يتحكم هذا البرنامج في تفاعل العقد في مجموعة الخوادم. يضمن برنامج إدارة مجموعة الخوادم توزيع الحمل بشكل متساوٍ بين العقد وتوليد نسخة احتياطية من البيانات والتطبيقات في حالة فشل إحدى العقد.

مزايا استخدام مجموعات الخوادم:

الأداء العالي: توزع مجموعات الخوادم الحمل على العديد من العقد، مما يزيد من سرعة معالجة البيانات والتطبيقات.
التوافر: في حالة فشل إحدى العقد، تتولى عقدة أخرى في المجموعة معالجة البيانات والتطبيقات دون انقطاع.
القابلية للتطوير: يمكن إضافة أو إزالة العقد من مجموعة الخوادم بسهولة لتلبية احتياجات الأعمال المتغيرة.
الكفاءة في استخدام الموارد: تستخدم مجموعات الخوادم الموارد بشكل أكثر كفاءة من الخوادم الفردية.
الموثوقية: تُعد مجموعات الخوادم أكثر موثوقية من الخوادم الفردية، حيث تقل احتمالية انقطاع الخدمة.

تطبيقات مجموعات الخوادم:

التطبيقات المهمة للمهام الحاسوبية: مثل معالجة البيانات العلمية والهندسية والتطبيقات المالية.
التجارة الإلكترونية: تستخدم مجموعات الخوادم لضمان توافر المواقع الإلكترونية للتجارة الإلكترونية دون انقطاع.
التطبيقات الحيوية: مثل أنظمة الرعاية الصحية التي تتطلب توافرًا عاليًا للبيانات.

أنواع مجموعات الخوادم:

مجموعات الخوادم المترابطة بإحكام (Tightly Coupled Clusters): تتشارك العقد في مجموعة الخوادم المترابطة بإحكام موارد مثل الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية (CPU). يُستخدم هذا النوع من مجموعات الخوادم للتطبيقات التي تتطلب أداءً عالٍ للغاية.
مجموعات الخوادم المترابطة بشكل فضفاض (Loosely Coupled Clusters): لا تتشارك العقد في مجموعة الخوادم المترابطة بشكل فضفاض موارد مثل الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية (CPU). يُستخدم هذا النوع من مجموعات الخوادم للتطبيقات التي تتطلب توافرًا عاليًا أكثر من الأداء.

أمثلة على مجموعات الخوادم:

Red Hat Enterprise Linux High Availability Cluster: هو حل مجموعة خوادم مفتوح المصدر من Red Hat.
Microsoft Windows Server Failover Cluster: هو حل مجموعة خوادم من Microsoft.
Oracle Real Application Clusters: هو حل مجموعة خوادم من Oracle.

في الماضي

كانت الشركات التي تمتلك قواعد بيانات ضخمة تواجه مشكلة في قدرة الخوادم على معالجة كمية البيانات الهائلة. وكانت الاعتماد على حواسيب خارقة لمعالجة تلك البيانات أمرًا مكلفًا جدًا. حتى في صناعة الأفلام، كان هناك بعض المشاهد التي كان يتعين إنشاؤها باستخدام تأثيرات بصرية لا يمكن تنفيذها بواسطة الحواسيب العادية، وكانت تتطلب حاسوبًا خارقًا يصل سعره إلى 10 ملايين دولار أمريكي، وهو أمر غير معقول.

لتجاوز تلك المشاكل المتعلقة بالتكلفة وأداء معالجة البيانات، تم ابتكار ما يسمى بـــ “computer cluster” أو “مجموعة الحواسيب”. يتمثل هذا في ربط حاسوبين أو أكثر في شبكة محلية واحدة باستخدام أجهزة التوجيه والتبديل والموجهات، ويعملون متوازيًا لمعالجة البيانات.

تعمل تقنية الـــ “computer cluster” عن طريق تقسيم البيانات الضخمة إلى أجزاء صغيرة وتوزيعها على عدة حواسيب في شبكة محلية. كل حاسوب في المجموعة يعمل على معالجة جزء من البيانات المقسمة، ثم يتم جمع النتائج مرة أخرى على الخادم المركزي.

كذلك :

يوفر تجميع الحواسيب في مجموعة مزايا عديدة. أولاً، يتيح التقسيم والتوزيع للبيانات تسريع عملية معالجتها، حيث يتم معالجة كل جزء بشكل مستقل وموازٍ. ثانيًا، يعمل الـــ “computer cluster” على تقليل التكلفة، حيث يمكن استخدام حواسيب عادية بدلاً من حواسيب خارقة التكلفة. وثالثًا، يوفر الـــ “computer cluster” الاستدامة والتوافرية على مدار الساعة، حيث يمكن توزيع العمل وتحميل الخوادم بشكل متوازن، مما يمنع حدوث انزلاقات في الخدمة أو إغلاقات غير مخطط لها.

بالإضافة إلى ذلك

يمكن تصنيف الـــ “computer cluster” حسب وظيفتها. فمثلاً، يوجد مجموعات حواسيب مخصصة لمعالجة موزعة “Distributed processing cluster”، حيث يتم التركيز على سرعة معالجة البيانات. يمكن أن يتم تطبيق الـــ “computer cluster” في مجالات أخرى مثل التخزين الموزع ومجموعات الخوادم والحوسبة السحابية.

باختصار، تقنية الـــ “computer cluster” توفر حلاً فعالًا لمعالجة البيانات الضخمة، من خلال توزيع العمل وتوازن الحمولة على حواسيب متعددة في شبكة محلية.

كذلك

صحيح، تقنية الـــ “computer cluster” توفر أيضًا حلولًا للحفاظ على توفر البيانات وتحمل الأعطال. تعتبر المجموعات التي تستخدم لهذا الغرض “Fail-over clusters” و “Load balancing clusters”.

في حالة الـــ “Fail-over clusters”، تتم إعداد نسخة متطابقة من البيانات على عدة حواسيب في المجموعة. إذا حدث خطأ في إحدى الخوادم، فإن البيانات تنتقل تلقائيًا إلى الحاسوب الآخر في المجموعة، مما يضمن استمرارية التوفر وعدم فقدان البيانات.

أما بالنسبة للـــ “Load balancing clusters”، فإنها تعمل على توزيع حمولة العمل بين الخوادم في المجموعة بشكل متوازن. عندما يصل طلب معالجة البيانات، يتم توزيعها على الخوادم المتاحة بشكل تلقائي ومتوازن، مما يساعد على تجنب إغلاق الشبكة أو انزلاقات في الخدمة بسبب الحمولة الزائدة على حاسوب واحد.

هذه الخصائص تجعل تقنية الـــ “computer cluster” مفيدة للشركات التي تحتاج إلى معالجة وتخزين بيانات ضخمة والحفاظ على توفر البيانات واستمرارية الخدمة. تستخدم هذه التقنية في العديد من المجالات مثل الشركات الموزعة للإنترنت والمواقع التجارية الكبيرة ومراكز البيانات.