隨著數(shù)字化校園建設(shè)的推進(jìn)，伴隨而來(lái)的是數(shù)字化校園的各種應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)量的急劇增長(zhǎng)，各個(gè)級(jí)別的用戶(hù)諸如教學(xué)、科研、管理、生活服務(wù)等機(jī)構(gòu)和師生員工，對(duì)信息的收集、處理、整合、存儲(chǔ)、傳輸和應(yīng)用有了更深的認(rèn)識(shí)。數(shù)據(jù)集中和各項(xiàng)業(yè)務(wù)整合的同時(shí)，核心業(yè)務(wù)對(duì)系統(tǒng)安全性能要求在不斷提高，應(yīng)用系統(tǒng)尤其是關(guān)鍵領(lǐng)域的關(guān)鍵性應(yīng)用對(duì)可靠性要求也在不斷增加，如何搭建并且應(yīng)用真正高可靠性的服務(wù)器環(huán)境，已成為目前數(shù)字化校園建設(shè)中的迫切需求。

很顯然，在傳統(tǒng)的單機(jī)系統(tǒng)中，將應(yīng)用集中配置在一臺(tái)服務(wù)器上，往往存在巨大的潛在不穩(wěn)定威脅，主要表現(xiàn)在可用性不高，負(fù)載不能動(dòng)態(tài)平衡，且數(shù)據(jù)服務(wù)丟失危險(xiǎn)性增大，維護(hù)和擴(kuò)展存在困難等等。而采用服務(wù)器集群技術(shù)，可提高訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的效率，提高可靠性和抗災(zāi)難性，這也是服務(wù)器集群技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)。

針對(duì)上述問(wèn)題，在數(shù)字化校園公共基礎(chǔ)平臺(tái)搭建中，本例采用IBM BladeCenter刀片服務(wù)器，是一種HAHD (HighAvailabilityHighDensity，高可用高密度)的服務(wù)器平臺(tái)。和傳統(tǒng)集群技術(shù)相比較，刀片服務(wù)器中所集群的是一個(gè)包括獨(dú)立 CPU、內(nèi)存、驅(qū)動(dòng)器和網(wǎng)絡(luò)組件等存儲(chǔ)器的服務(wù)器板，通過(guò)專(zhuān)門(mén)刀片服務(wù)器中集成的交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集群。因此，其不僅在機(jī)房寶貴的空間資源上占有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，而且通過(guò)小的“刀片”集群，可組建成一個(gè)性能非常高的刀片服務(wù)器集群系統(tǒng)，為數(shù)字化校園建設(shè)提供更加經(jīng)濟(jì)、技術(shù)成熟和可行的擴(kuò)展方案。

通過(guò)刀片服務(wù)器集群，用以提供核心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、郵件、文件存儲(chǔ)、Web服務(wù)和FTP服務(wù)等。并通過(guò)深入的資源和應(yīng)用高度集成，結(jié)合統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)，把目前最常用的教務(wù)管理、自動(dòng)化辦公、科研、設(shè)備器材、數(shù)字圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、郵件、學(xué)生管理、財(cái)務(wù)管理、人事管理等系統(tǒng)整合在一起，最終提供統(tǒng)一獲取信息和發(fā)布信息的個(gè)性化平臺(tái)。

利用集群技術(shù)可使一組相互獨(dú)立的服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為單一的系統(tǒng)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。此單一系統(tǒng)為客戶(hù)端提供高可靠性的服務(wù)，用于實(shí)現(xiàn)更高的可用性、更方便集中的可管理性以及更經(jīng)濟(jì)高效的可伸縮性。集群技術(shù)一般都用于Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器等，即沒(méi)有共享存儲(chǔ)的服務(wù)，如圖1所示。

圖 1 服務(wù)器集群示意圖

集群技術(shù)的主要特點(diǎn)可概括為：實(shí)現(xiàn)服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性，實(shí)現(xiàn)最大限度地減少因服務(wù)器的故障而造成的損失；方便在集群擴(kuò)展從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)性能的升級(jí)；集群技術(shù)便于實(shí)現(xiàn)一體化的解決方案。

服務(wù)器集群是一組協(xié)同工作并運(yùn)行集群服務(wù)的獨(dú)立服務(wù)器，一個(gè)服務(wù)器集群包含多臺(tái)擁有共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的服務(wù)器，各服務(wù)器之間通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行相互通信；當(dāng)其中一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，它所運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)⒂善渌姆?wù)器自動(dòng)接管。因?yàn)轫憫?yīng)的是相同的服務(wù)，因此在大多數(shù)情況下，集群中所有的計(jì)算機(jī)都擁有一個(gè)共同的名稱(chēng)，集群系統(tǒng)內(nèi)任意一臺(tái)服務(wù)器都可被所有的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)所訪問(wèn)，且是透明的，用戶(hù)感覺(jué)不到任何差別。

在服務(wù)器集群系統(tǒng)中，每一臺(tái)服務(wù)器都可承擔(dān)部分計(jì)算任務(wù)，并且由于集群了多臺(tái)服務(wù)器的性能，因此，整體系統(tǒng)的計(jì)算能力將得到提高。同時(shí)，每臺(tái)服務(wù)器還能承擔(dān)一定的容錯(cuò)任務(wù)，當(dāng)其中某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以在專(zhuān)用軟件的支持下將這臺(tái)服務(wù)器與系統(tǒng)隔離，并通過(guò)各服務(wù)器之間的負(fù)載轉(zhuǎn)移機(jī)制實(shí)現(xiàn)新的負(fù)載平衡，同時(shí)向系統(tǒng)管理員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

服務(wù)器集群與雙機(jī)熱備份技術(shù)有本質(zhì)上的區(qū)別，即能否實(shí)現(xiàn)并行處理和節(jié)點(diǎn)機(jī)失效后的任務(wù)平滑接管。雙機(jī)或多機(jī)熱備份技術(shù)的原理是一臺(tái)主機(jī)做服務(wù)器，其它主機(jī)做備份機(jī)，備份機(jī)在服務(wù)器故障失效時(shí)進(jìn)行接管。而刀片式服務(wù)器所應(yīng)用的集群技術(shù)，較傳統(tǒng)集群又存在一定的差別，其更利于集群的形成和部署。

數(shù)字化校園建設(shè)中，服務(wù)器環(huán)境中的主要技術(shù)和產(chǎn)品首要綜合考慮的是實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)、安全以及可擴(kuò)展、可維護(hù)等性能。隨著校園網(wǎng)用戶(hù)和應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，服務(wù)器的整體性能必須能適應(yīng)數(shù)字化校園這一發(fā)展變化。針對(duì)以上需求，服務(wù)器集群主要優(yōu)勢(shì)在于可以提供更高的可用性、更方便的可管理性以及更經(jīng)濟(jì)高效的可伸縮性，表現(xiàn)為可以得到一個(gè)較高的整體性能。

應(yīng)用服務(wù)器集群的最終目標(biāo)之一，就是盡量減少服務(wù)器和應(yīng)用程序的停機(jī)時(shí)間，以保證核心數(shù)據(jù)、關(guān)鍵應(yīng)用和重要業(yè)務(wù)部門(mén)的信息和服務(wù)安全，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行。

服務(wù)器集群帶來(lái)的高可用性不僅適用于提供靜態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，而且適用于提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的服務(wù)，如公共數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、學(xué)生管理信息系統(tǒng)等，且這些數(shù)據(jù)必須得到極為穩(wěn)妥的保管，需要服務(wù)器提供足夠強(qiáng)大的和可靠的磁盤(pán)冗余功能。在本例的實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)采用三塊刀片式服務(wù)器運(yùn)行Oracle核心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，即屬高可用性集群服務(wù)，目的是在系統(tǒng)出現(xiàn)某些故障的情況下，仍能繼續(xù)對(duì)外提供服務(wù)，以最大限度地減少服務(wù)的中斷時(shí)間。再如，通過(guò)服務(wù)器集群，資源(如Internet協(xié)議(IP)地址)的所有權(quán)會(huì)自動(dòng)從故障服務(wù)器轉(zhuǎn)移到與之并行工作的服務(wù)器。即當(dāng)群集中的某個(gè)系統(tǒng)或應(yīng)用程序發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)約定的負(fù)載轉(zhuǎn)移機(jī)制，群集軟件會(huì)在可用的服務(wù)器上重新啟動(dòng)故障應(yīng)用程序，或者將工作從故障節(jié)點(diǎn)分散到剩下的節(jié)點(diǎn)上，而這個(gè)過(guò)程對(duì)用戶(hù)而言是完全透明的。這樣，即使集群中的一個(gè)服務(wù)器意外停機(jī)，使集群的配備性能降低，但它依舊可以正常運(yùn)作。

在進(jìn)行硬件規(guī)劃時(shí)，可以考慮根據(jù)應(yīng)用類(lèi)型的不同而劃分出若干個(gè)集群，如有些校園網(wǎng)中就將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的服務(wù)器劃分為前端服務(wù)器集群、中間服務(wù)器集群和后端集中存儲(chǔ)三大組成部分。其中前端服務(wù)器集群包含多個(gè)Web服務(wù)器，中間服務(wù)器集群由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、語(yǔ)音服務(wù)器和數(shù)據(jù)備份服務(wù)器等組成。