Server Cluster Là Gì? Ưu Và Nhược Điểm Của Server Cluster

Server Cluster là gì? Trong thế giới kỹ thuật số ngày nay, website và ứng dụng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy thành công của doanh nghiệp. Tuy nhiên, sự gia tăng lưu lượng truy cập, nhu cầu dữ liệu lớn và các yêu cầu về tính sẵn sàng cao có thể khiến hệ thống máy chủ đơn gặp nhiều khó khăn. Lúc này, Server Cluster nổi lên như một giải pháp mang đến hiệu suất vượt trội, độ tin cậy cao và khả năng mở rộng linh hoạt cho hệ thống. 

Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về Server Cluster. Hãy xem để biết thêm về nó nhé!

Server Cluster là gì?

Server Cluster hay cụm máy chủ là một nhóm các máy chủ được kết nối với nhau thông qua mạng, hoạt động cùng lúc để chia sẻ nhiệm vụ và tài nguyên. Mỗi máy chủ trong cụm được gọi là một nút (node), nút này có tài nguyên ổ cứng, RAM và CPU riêng để ra lệnh. Nếu một máy chủ trong cụm bị lỗi, thì công việc có thể dễ dàng được chuyển sang một máy chủ khác. 

Khi một máy chủ khác tiếp quản, các cụm sẽ giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và sự cố mất điện. Do công việc không bị gián đoạn nên người dùng có thể dễ dàng truy cập các tài nguyên liên quan đến máy chủ bất cứ lúc nào.

Server Cluster thường được sử dụng để cung cấp dịch vụ trực tuyến, ứng dụng web và các ứng dụng doanh nghiệp khác mà yêu cầu khả năng mở rộng và độ tin cậy cao.

>> Xem thêm: Máy chủ là gì? Máy chủ có tầm quan trọng thế nào đối với doanh nghiệp

Mô hình Active-Passive

Tìm hiểu về Server Cluster là gì, bạn sẽ biết được trong hệ thống Cluster Server, thường áp dụng mô hình Active-Passive (hoặc Active-Standby). Với mô hình này thì một số server sẽ được thiết lập để hoạt động ở chế độ Active, trong khi các server còn lại sẽ được cấu hình ở chế độ Passive (hoặc Standby). 

Cụ thể, các server ở chế độ Active sẽ làm nhiệm vụ chính và xử lý các yêu cầu từ người dùng hoặc ứng dụng, trong khi các server ở chế độ Passive chờ sẵn sàng để tiếp nhận yêu cầu nếu server ở chế độ Active gặp sự cố.

Trong trường hợp xảy ra sự cố với server ở chế độ Active, hệ thống sẽ tự động chuyển hướng yêu cầu đến server ở chế độ Passive để đảm bảo tính khả dụng của hệ thống. Quá trình này gọi là failover và được tự động thực hiện bởi các công cụ quản lý cluster như Microsoft Failover Cluster hoặc Linux High Availability.

Tìm hiểu về mô hình hoạt động của Server Cluster là gì, ta thấy mô hình Active-Passive giúp tăng cường tính sẵn sàng của hệ thống bằng cách đảm bảo rằng nếu một server trong cluster gặp sự cố, hệ thống vẫn có thể tiếp tục hoạt động bằng cách chuyển đổi yêu cầu sang server khác trong cluster. Nó cũng giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn khi cần bảo trì hoặc nâng cấp server, vì các yêu cầu vẫn được xử lý bởi server ở chế độ Active còn lại.

Tuy nhiên, mô hình Active-Passive có nhược điểm là không tận dụng tối đa tài nguyên của các server trong cluster. Cụ thể, các server ở chế độ Passive không được sử dụng để xử lý yêu cầu, dẫn đến lãng phí tài nguyên. Để giải quyết vấn đề này, mô hình Active-Active được áp dụng trong các hệ thống có nhu cầu cao về tính sẵn sàng và tối ưu hóa tài nguyên.

Cách thức hoạt động của Server Cluster là gì?

Server Cluster là một giải pháp hiệu quả cho các ứng dụng không có khả năng phân bổ trên nhiều server. Mỗi server trong cluster đều có quyền kiểm soát thiết bị cục bộ và có thể duy trì một bản sao của hệ điều hành riêng. 

Ngoài ra, còn có các ứng dụng và dịch vụ được thiết kế theo cụm. Mỗi cụm có các thiết bị dùng chung, chẳng hạn như các đĩa được lưu trữ trong nguồn cung cấp đĩa chung. Các phương tiện có thể truy cập vào các đĩa này, chúng cũng được sở hữu và quản lý bởi máy chủ.

Biết Server Cluster là gì, bạn hãy nhớ trong Server Cluster, chỉ có một node hoạt động tại một thời điểm, vì mỗi node duy trì các bản cập nhật riêng biệt. Các node khác thường ở chế độ chờ sẵn sàng. Trong trường hợp một node gặp sự cố, các node khác sẵn sàng thay thế ngay lập tức, do tất cả các node đều kết nối vào một hệ thống lưu trữ chung được gọi là quorum, là nơi lưu trữ cấu hình cơ sở dữ liệu của cluster.

Quorum chứa thông tin về cấu hình và lịch sử thay đổi của cluster. Trong Server Cluster, có hai chế độ cấu hình chính: Active-Passive và Active-Active.

• Active-Passive: Một server hoạt động ở chế độ Active, các server khác ở chế độ Passive. Server ở chế độ Active xử lý công việc chính, trong khi các server ở chế độ Passive đợi sẵn để thay thế khi cần thiết.
• Active-Active: Tất cả các server trong cluster đều hoạt động và chia sẻ công việc. Khi một server gặp sự cố, các server còn lại hỗ trợ nhau để đảm bảo tính khả dụng.

Ưu nhược điểm của Server Cluster là gì?

Ưu điểm

Khả năng mở rộng: Một máy chủ đơn lẻ thường được yêu cầu xử lý mọi quy trình then chốt của một doanh nghiệp trực tuyến hoặc dịch vụ trực tiếp, từ kết nối mạng đến lưu trữ dữ liệu. Khi triển khai cơ sở hạ tầng máy chủ theo cụm, nó có thể làm tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng của máy chủ đó, cho phép thêm hoặc loại bỏ các nút để phù hợp với dung lượng cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu kinh doanh.

Tính khả dụng: Khi một nút bị lỗi, các nút khác có thể lấp đầy khoảng trống để duy trì hoạt động của dịch vụ trực tiếp hoặc cơ sở dữ liệu với thời gian ngừng hoạt động ít nhất có thể. Điều này rất quan trọng đối với các doanh nghiệp yêu cầu dịch vụ vận hành liên tục để tạo doanh thu, chẳng hạn như dịch vụ lưu trữ trang web hoặc máy chủ trò chơi trực tiếp.

Hiệu suất: tìm hiểu về ưu điểm của Server Cluster là gì, bạn đừng quên môi trường máy chủ theo cụm cũng có thể cải thiện hiệu suất, với dung lượng trống dồi dào và lợi ích bổ sung của khả năng mở rộng, nghĩa là dung lượng này luôn có thể được tăng lên để đáp ứng nhu cầu.

Giảm chi phí: Bằng cách ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động, môi trường máy chủ theo cụm có thể giảm chi phí cho doanh nghiệp khi các dịch vụ không hoạt động hoàn toàn. Khi máy chủ ít bị lỗi hơn, chúng sẽ ít có khả năng khiến doanh nghiệp mất khách hàng, giảm năng suất và ảnh hưởng đến uy tín.

Cơ sở hạ tầng tùy chỉnh: Máy chủ theo cụm có thể tùy chỉnh, các công ty có thể kiểm soát số lượng cụm máy chủ đang hoạt động và số lượng nút trong các cụm đó cần hoạt động. Điều này cho phép doanh nghiệp đánh giá chi phí vận hành dịch vụ để tối đa hóa hiệu quả chi phí và giảm chi phí máy chủ không cần thiết cho dung lượng chưa sử dụng.

Nhược điểm

Lỗi phần mềm: Nhược điểm lớn nhất của Server Cluster là gì? Lỗi phần mềm là các vấn đề phát sinh khi phần mềm của chính ứng dụng gặp phải lỗi thời gian chạy và các vấn đề khác. Lỗi phần mềm là không thể tránh khỏi và sẽ xảy ra với máy chủ ở một thời điểm nào đó. Điều quan trọng là theo dõi thời điểm lỗi ứng dụng xảy ra, ghi chú lại và sau đó phản hồi nhanh chóng và hiệu quả để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. 

Sự cố phần cứng: Sự cố phần cứng phát sinh từ lỗi trong công nghệ nền tảng hỗ trợ phần mềm (chẳng hạn như chính các nút hoặc mảng đĩa). Các vấn đề này có thể do tản nhiệt kém, tối ưu hóa phần mềm hoặc lưu trữ gây ra. Luôn luôn cân nhắc đến luồng khí khi thiết lập Server Cluster vật lý. Mặc dù cụm được thiết kế để tránh hỏng hóc hệ thống hoàn toàn, nhưng nếu khu vực không được thông gió thích hợp, các nút sẽ bắt đầu quá nóng.

Sự cố trang web: Sự cố trang web là sự mất dịch vụ tổng thể lớn liên quan đến chính trang web, dịch vụ hoặc kết nối. Trong khi các cụm máy chủ có thể giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động cho các lỗi phần cứng và ứng dụng, chúng gặp khó khăn hơn trong việc xử lý các lỗi trang web và nhân viên phải ưu tiên khắc phục chúng.

Các loại Server Cluster

Sau khi đã biết Server Cluster là gì, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về các loại Server Cluster.

Single Quorum Cluster

Single Quorum Cluster là một trong những loại cluster được sử dụng thường xuyên nhất. Nó bao gồm nhiều nút, với một hoặc hầu hết các mảng disk cluster đều được kết nối với một thiết bị kết nối duy nhất (thường được gọi là bus, SCSI hoặc fibre). Một máy chủ quản lý từng mảng disk cluster riêng lẻ trong kiến trúc tổng thể của cluster.

Miễn là ít nhất 50% các nút trong một cluster duy nhất vẫn hoạt động, thì bản thân cluster (và theo đó là dịch vụ được cung cấp) sẽ tiếp tục hoạt động. Single Quorum Cluster là một trong những cluster dễ thiết lập nhất và sẽ hoạt động cho bất kỳ dịch vụ lưu trữ tiêu chuẩn nào, cho dù đó là cơ sở dữ liệu hay dịch vụ trực tiếp.

Majority Node Set Cluster

Tìm hiểu về các loại Server Cluster là gì, ta biết trong Majority Node Set Cluster, mỗi nút sở hữu một bản sao riêng biệt của dữ liệu cấu hình cụm. Loại cluster này không phụ thuộc vào một bus duy nhất để hoạt động, với mỗi nút lưu trữ một bản sao cục bộ của dữ liệu quyền quyết định.

Mô hình này chủ yếu hoạt động tốt hơn cho các máy chủ riêng lẻ ở các vị trí địa lý khác nhau. Ví dụ, một trò chơi nhiều người chơi trực tuyến lưu trữ các máy chủ cho người chơi ở Châu Á, Châu Âu và Bắc Mỹ sẽ cần các máy chủ được định vị cục bộ.

Single-Node Cluster

Single-Node Cluster chủ yếu được sử dụng cho mục đích thử nghiệm và chỉ chứa một nút duy nhất. Mặc dù không phù hợp để lưu trữ các dịch vụ trực tiếp, chúng thường được sử dụng cho các mục đích nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm.

Do tính chất hạn chế của chúng và khả năng xử lý lỗi nút kém, nên chúng chỉ được khuyến nghị cho mục đích thử nghiệm. Đối với các cluster máy chủ thương mại, công ty nên sử dụng Single Quorum Cluster trong khi chỉ chọn Majority Node Set Cluster nếu tính chất quốc tế của dịch vụ yêu cầu.

Doanh nghiệp nào nên sử dụng Server Cluster?

Server Cluster là giải pháp lý tưởng cho nhiều loại hình doanh nghiệp, đặc biệt là những doanh nghiệp có nhu cầu sau:

Doanh nghiệp có website hoặc ứng dụng lưu lượng truy cập cao

Cụm máy chủ giúp tăng hiệu suất hệ thống, giảm thời gian tải trang và nâng cao trải nghiệm người dùng. Đảm bảo website luôn sẵn sàng phục vụ, tránh tình trạng gián đoạn do quá tải truy cập. Giúp doanh nghiệp thu hút và giữ chân khách hàng tiềm năng.

Doanh nghiệp cần hệ thống có độ tin cậy cao

Cụm máy chủ giảm thiểu rủi ro downtime và mất dữ liệu, bảo vệ uy tín và hình ảnh thương hiệu của doanh nghiệp. Đảm bảo hoạt động kinh doanh liên tục và không bị gián đoạn, tránh những thiệt hại về tài chính. Nâng cao sự tin tưởng của khách hàng đối với sản phẩm và dịch vụ của doanh nghiệp.

Doanh nghiệp cần hệ thống có khả năng mở rộng dễ dàng

Cụm máy chủ giúp doanh nghiệp linh hoạt trong việc mở rộng hệ thống để đáp ứng nhu cầu phát triển. Tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu so với việc mua sắm nhiều máy chủ riêng lẻ. Dễ dàng nâng cấp hệ thống khi nhu cầu sử dụng tăng cao.

Lưu ý khi xây dựng Server Cluster

Xây dựng Server Cluster là một dự án phức tạp đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng và lập kế hoạch chi tiết. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng cần ghi nhớ khi xây dựng Server Cluster:

Xác định nhu cầu cụ thể của doanh nghiệp

• Mục tiêu sử dụng Server Cluster là gì?
• Khả năng tài chính của doanh nghiệp như thế nào?
• Doanh nghiệp có khả năng quản trị và vận hành hệ thống hay không?

Lựa chọn giải pháp phù hợp

• Loại máy chủ và cấu hình phần cứng phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp.
• Phần mềm quản lý cụm uy tín và dễ sử dụng.
• Nhà cung cấp dịch vụ hỗ trợ và bảo trì đáng tin cậy.

Lập kế hoạch chi tiết

• Xác định kiến trúc Server Cluster phù hợp.
• Lập kế hoạch triển khai Server Cluster.
• Lập kế hoạch dự phòng và phục hồi thảm họa.

Chọn nhà cung cấp dịch vụ uy tín

• Có kinh nghiệm xây dựng và vận hành Server Cluster.
• Cung cấp các giải pháp phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp.
• Có đội ngũ nhân viên hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp.

Đảm bảo an ninh cho hệ thống

• Cài đặt phần mềm chống virus và phần mềm chống xâm nhập.
• Sử dụng tường lửa để bảo vệ hệ thống khỏi các mối đe dọa bên ngoài.
• Thường xuyên cập nhật phần mềm và hệ điều hành.

Giám sát và bảo trì hệ thống

• Theo dõi hiệu suất hệ thống thường xuyên.
• Xác định và khắc phục sự cố kịp thời.
• Thực hiện bảo trì hệ thống định kỳ.

Lời kết

Hy vọng bài viết này đã giúp các bạn hiểu rõ hơn Server Cluster là gì. Nhìn chung, Server Cluster là một giải pháp đột phá, mang đến hiệu suất vượt trội, độ tin cậy cao và khả năng mở rộng linh hoạt cho hệ thống. Nhờ khả năng chia sẻ nhiệm vụ và tài nguyên giữa các máy chủ, Server Cluster có thể xử lý khối lượng công việc lớn, đảm bảo website luôn sẵn sàng phục vụ và đáp ứng nhu cầu dữ liệu ngày càng tăng.

Nếu các bạn còn bất kỳ câu hỏi gì về Server Cluster, hãy để lại bình luận bên dưới bài viết. Để xem thêm những bài viết khác của chúng tôi, các bạn có thể truy cập vào Website hoặc Fanpage.