Просмотр исходного текста страницы Организация кластера (постановка)

== Организация кластера ==

Итак, в сети с одним сервером клиент отсылает на него в среднем L запросов, где:

 L = M + S

Здесь, M — среднее количество запросов на изменение информации (INSERT, UPDATE, DELETE, EXECUTE PROCEDURE), а S — среднее количество запросов на извлечение информации (SELECT, EXECUTE PROCEDURE). 

Соответственно, сервер принимает и обрабатывает следующее количество запросов:

 X = L * K, 

где K — число активных клиентов.

В сети с кластером присутствует N серверов, на каждом из которых находится копия базы данных. Клиентское приложение подключается ко всем серверам кластера. При этом одно из подключений считается главным и используется для извлечения информации. Операция изменения информации осуществляется над всеми серверами в рамках одной транзакции. Таким образом, клиент посылает ко всем серверам кластера следующее количество запросов:

 L` = M * N + S,

а i-й сервер кластера обрабатывает в среднем:

 X` = M + S / N

запросов.

Очевидно, что если проблему с производительностью создавали многочисленные запросы на изменение данных, то такая реализация кластера только усугубит ее. Если же к основной загрузке сервера приводили параллельные длительные запросы на извлечение данных, то распределение их по разным серверам повысит скорость работы.

Оценим преимущества и недостатки предложенной схемы кластеризации.

'''Недостатки:'''

# Повышение загрузки сети из-за увеличения количества запросов на изменение данных в N раз.
# Увеличение временных затрат в клиентском приложении на изменение информации. Количество запросов на изменение увеличится в N раз, но время выполнения одного запроса будет меньше, чем в сети с одним сервером, так как каждый из серверов кластера будет менее загружен. Т.е. можно сказать, что время обновления информации в клиентском приложении подчиняется неравенству: T < T` < T * N, где T — время выполнения запроса в сети с одним сервером, а T` — в кластере.
# Увеличение расходов на администрирование N серверов.

'''Преимущества:'''

# Увеличение быстродействия при выполнении запросов на извлечение информации за счет распределения их по серверам кластера.
# Уменьшение риска потери данных вследствие выхода из строя серверного железа. Можно увеличить период архивирования базы, так как архивная копия теперь понадобится только для восстановления информации из-за логических сбоев в программе, некомпетентных или злоумышленных действий пользователей.
# Увеличение общей надежности системы. При выходе из строя одного из серверов кластера — остальные примут на себя его нагрузку.
# Уменьшение стоимости серверного железа. Четыре однопроцессорных сервера в конфигурации: 4 Гб ОЗУ, один SATA 2 винчестер. Будут стоить дешевле, чем один четырех процессорный сервер с 16 Гб памяти и RAID массивом из четырех дисков.
# На практике, в конфигурации сети с одним сервером его часто приходится перезагружать либо из-за исчерпания процессом доступной памяти, либо из-за «подвисания» на длительных запросах. И первое, и второе, как правило, порождается длительными запросами на извлечение данных. При этом если отключен режим принудительной записи, то возможно повреждение файла базы данных. В кластере, нагрузка по SELECT запросам на один сервер снижается. Следовательно, перезагрузок можно избежать, а режим принудительной записи деактивировать, что приведет к ускорению работы. Конечно, если каждый сервер в кластере снабжен надежным источником бесперебойного питания.