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<p><FONT class=normalfont><B><font color=blue>架设基于LINUX的服务器集群</font></B></FONT><BR><FONT class=smallfont color=#ff9900>2004-04-23 15:18 pm</FONT><BR><FONT class=normalfont>作者：作者<br>来自：Linux知识宝库<br>联系方式：无名<br><br> 1.什么是服务器集群<br>
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<br>
    随着Internet的爆炸性增长，Internet与人的生活越来越息息相关，通过 Internet上进行交易也就越来越受关注。近几年，电子商务的年增长均超过100％。服务器的工作量也迅速增长，所以服务器（特别是一个受人欢迎的 WEB服务器）很容易在访问高峰时期过载。<br>
<br>
    而另一方面，计算机从1946年单纯的科学计算任务到现在大量纷繁复杂的信息处理，工作量越来越大，需要越来越快的处理能力。所以计算机界就不得不不断研究更快的处理器，存储器，以适应这一需求。<br>
<br>
    然而，科学家们意识到，单块处理器的速度发展空间是有限的，为什么不能让计算机象人一样协同工作，“群策群力”地将工作完成好呢！这时，就掀起了“并行计算”的研究。<br>
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     举个例子来说，我们架设了一台WWW服务器，上面构建了一个电子商务网站，然而随着时间的推移，名声越来越大，这时点击率也就越来越高，WWW服务器的负载也就越来越高。这种情况下，我们就必须提升WWW服务器的能力，以满足以益增长的服务请求。这时，我们就面临两种选择：<br>
<br>
    1）升级WWW服务器，采用更快的CPU，增加更多的内存，使其更具有POWER；但日益增长的服务请求又会使服务器再次过载，需要再次升级，这样就陷入了升级的怪圈。还有，升级时还得考虑到服务如何接续，能否中止！<br>
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    2）增加WWW服务器，让多台服务器来完成相同的服务。<br>
<br>
    这种方法就是服务器集群，通过并行技术来大大提升系统性能。也就是这一章的主要内容，这种方法具有很好的扩展性，而且可以最大限度地利用已有投资。<br>
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1.1.集群的概念<br>
<br>
    集群，是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。<br>
<br>
    近几年来，微处理器、内存、总线技术、网络技术有了非常大的进步，软件的并行技术也有了非常大的进步，这使得让一组廉价的个人电脑与工作站协同工作成为可能，甚至可以与拥有强大的芯片处理能力的超级计算机竞争。<br>
<br>
    比如，16个普通微处理器组成的集群系统可以达到亿次级浮点计算机能力，而且总的成本小于40万元。<br>
<br>
    不幸的是，建造一个集群并不是一件简单的事件。集群的组成部分必须根据要运行的主要应用进行调整，以使之运行在最佳状态。这此因素带来的结果就是，建造集群系统不是只有一个标准的方案，在本章中，我们就会看到许多种建造方案。<br>
<br>
    集群技术是计算机系统结构的前沿领域，笔者也仅是略有了解，希望本文能起到抛砖引玉之用。<br>
<br>
1.2.并行技术<br>
<br>
    这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子，它是构建在Linux操作系统上，通过MPICH软件包实现的，希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。<br>
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2.使用MPICH构建一个四节点的集群系统<br>
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   这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子，它是构建在Linux操作系统上，通过MPICH软件包实现的，希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。<br>
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2.1 所需设备<br>
<br>
   1).4台采用Pentium II处理器的PC机，每台配置64M内存，2GB以上的硬盘，和EIDE接口的光盘驱动器。<br>
   2).5块100M快速以太网卡，如SMC 9332 EtherPower 10/100（其中四块卡用于连接集群中的结点，另外一块用于将集群中的其中的一个节点与其它网络连接。）<br>
   3).5根足够连接集群系统中每个节点的，使用5类非屏蔽双绞线制作的RJ45缆线<br>
   4).1个快速以太网(100BASE-Tx)的集线器或交换机<br>
   5).1张Linux安装盘 <br>
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2.2 构建说明<br>
<br>
    对计算机硬件不熟的人，实施以下这些构建步骤会感到吃力。如果是这样，请找一些有经验的专业人士寻求帮助。<br>
    1.  准备好要使用的采用Pentium II处理器的PC机。确信所有的PC机都还没有接上电源，打开PC机的机箱，在准备与网络上的其它设备连接的PC机上安装上两块快速以太网卡，在其它的PC机上安装上一块快速以太网卡。当然别忘了要加上附加的内存。确定完成后盖上机箱，接上电源。<br>
    2. 使用4根RJ45线缆将四台PC机连到快速以太网的集线器或交换机上。使用剩下的1根RJ45线将额外的以太网卡（用于与其它网络相连的那块，这样机构就可以用上集群）连接到机构的局域网上（假定你的机构局域网也是快速以太网），然后打开电源。<br>
    3.  使用LINUX安装盘在每一台PC机上安装。请确信在LINUX系统中安装了C编译器和C的LIB库。当你配置TCP/IP时，建议你为四台PC分别指定为192.168.1.1、192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4。第一台PC为你的服务器节点（拥有两块网卡的那台）。在这个服务器节点上的那块与机构局域网相连的网卡，你应该为其指定一个与机构局域网吻合的IP地址。<br>
    4.当所有PC都装好Linux系统后，编辑每台机器的/etc/hosts文件，让其包含以下几行：<br>
        192.168.1.1 node1 server<br>
        192.168.1.2 node2<br>
        192.168.1.3 node3<br>
        192.168.1.4 node4<br>
    编辑每台机器的/etc/hosts.equiv文件，使其包含以下几行：<br>
        node1<br>
        node2<br>
        node3<br>
        node4 <br>
   以下的这些配置是为了让其能使用MPICH’s p4策略去执行分布式的并行处理应用。<br>
   1. 在服务器节点，建一个/mirror目录，并将其配置成为NFS服务器，并在/etc/exports文件中增加一行：<br>
        /mirror node1(rw) node2(rw) node3(rw) node4(rw) <br>
   2. 在其他节点上，也建一个/mirror目录，关在/etc/fstab文件中增加一行：<br>
       server:/mirror /mirror nfs rw,bg,soft 0 0 <br>
   3. /mirror这个目录从服务器上输出，装载在各个客户端，以便在各个节点间进行软件任务的分发。<br>
   4. 在服务器节点上，安装MPICH。MPICH的文档可在<br>
       http://www.mcs.anl.gov/mpi/mpich/docs.html获得。<br>
   5. 任何一个集群用户（你必须在每一个节点新建一个相同的用户），必须在/mirror目录下建一个属于它的子目录，如/mirror/username，用来存放MPI程序和共享数据文件。这种情况，用户仅仅需要在服务器节点上编译MPI程序，然后将编译后的程序拷贝到在/mirror目录下属于它的的子目录中，然后从他在/mirror目录下属于它的的子目录下使用p4 MPI策略运行MPI程序。<br>
<br>
2.3 MPICH安装指南<br>
<br>
    1. 如果你有gunzip，就d下载mpich.tar.gz，要不然就下载mpich.tar.Z。你可以到http: //www.mcs.anl.gov/mpi/mpich/downloa下载，也可以使用匿名FTP到ftp.mcs.anl.gov的pub/mpi 目录拿。（如果你觉得这个东西太大，你可以到pub/mpi/mpisplit中取分隔成块的几个小包，然后用cat命令将它们合并）<br>
    2.解压：gunzip