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一、雙機熱備
1、特點：
軟硬件結(jié)合：系統(tǒng)由兩臺服務(wù)器（主機和備機）、一個共享存儲（通常為磁盤陣列柜）、以及雙機熱備軟件（提供心跳檢測、故障轉(zhuǎn)移和資源管理功能的核心軟件）組成。
共享存儲集中管理：用戶數(shù)據(jù)存儲在外接共享磁盤陣列中，兩個服務(wù)器通過共享存儲實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和訪問。
心跳機制保證故障檢測：主備機之間周期性地發(fā)送“心跳信號”，用于檢測對方的運行狀態(tài)。一旦“心跳”信號中斷，備機會自動接管主機的資源和任務(wù)，確保系統(tǒng)連續(xù)運行。
2、三種模式
| 模式 | 主機數(shù) | 備機利用率 | 切換復(fù)雜性 | 適用場景 |
| 雙機熱備模式 Active/Standby | 1 主 1 備 | 低 | 低 | 金融、工業(yè)控制、高可靠性系統(tǒng) |
| 雙機互備模式 | 2 主互備 | 中 | 中 | IT系統(tǒng)、小型企業(yè) |
| 雙機雙工模式 | 雙主雙備 | 高 | 高 | 電商平臺、大型分布式系統(tǒng) |
1. 雙機熱備模式（Active-Standby）
- 主機（Active）：負(fù)責(zé)所有業(yè)務(wù)處理，正常運行時承擔(dān)全部任務(wù)。
- 備機（Standby）：處于待機狀態(tài)，不參與正常業(yè)務(wù)，但監(jiān)控主機的狀態(tài)。
- 當(dāng)主機發(fā)生故障時，備機會接管主機的任務(wù)，繼續(xù)提供服務(wù)。
特點：資源利用率較低，即備機處于空閑狀態(tài)。故障切換速度快，對于任務(wù)重要且可靠性要求高的場景。
2. 雙機互備模式（Mutual Standby）
- 兩臺設(shè)備（主機和備機）各自運行獨立的業(yè)務(wù)，同時為對方的備機。舉例：主機A運行任務(wù)1，同時作為任務(wù)2的備機。主機B運行任務(wù)2，同時作為任務(wù)1的備機。
- 當(dāng)某臺服務(wù)器發(fā)生故障時，另一臺會接管其任務(wù)，并繼續(xù)運行自身業(yè)務(wù)。
特點：資源利用率提高，同時復(fù)雜性增加。
適用場景：適合業(yè)務(wù)分區(qū)明顯、資源可以獨立分配的場景（如中小型企業(yè)的IT系統(tǒng)）。
3. 雙機雙工模式（Active-Active 或 Dual Active）
工作原理：
- 兩臺設(shè)備均同時運行相同的業(yè)務(wù)，并且在互為備份的同時分擔(dān)工作負(fù)載。
- 兩臺服務(wù)器通過負(fù)載均衡器共同處理請求，彼此同步數(shù)據(jù)。
- 當(dāng)一臺設(shè)備發(fā)生故障時，另一臺設(shè)備完全接管所有任務(wù)。
特點：資源利用率最高，系統(tǒng)復(fù)雜性最高，可靠性強
適用場景：對于高性能、高可用性要求的系統(tǒng)（如大型電商平臺或通信網(wǎng)絡(luò)）。
二、服務(wù)集群技術(shù)
1、關(guān)鍵特點
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分布式架構(gòu)：將多臺獨立的服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)組合成一個虛擬的整體，對外提供統(tǒng)一的服務(wù)。
- 客戶端只需訪問集群提供的單一名稱或地址，無需關(guān)心內(nèi)部服務(wù)器結(jié)構(gòu)。
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高可用性（HA）：集群可通過自動故障轉(zhuǎn)移（Failover）實現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)的無縫接管，保證系統(tǒng)的高可靠性。故障服務(wù)器下線后，其任務(wù)可以快速分配到其他節(jié)點。
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負(fù)載均衡（Load Balancing）：集群可以根據(jù)當(dāng)前負(fù)載情況，將客戶端請求均勻分發(fā)到各服務(wù)器，避免單點過載。實現(xiàn)資源的高效利用，提升系統(tǒng)性能。
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擴展性（Scalability）：新的服務(wù)器節(jié)點可以動態(tài)加入集群，無需影響現(xiàn)有服務(wù)。隨著業(yè)務(wù)增長，可以水平擴展系統(tǒng)容量。
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獨立存儲：集群中每臺服務(wù)器都有自己的本地存儲，存儲操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序文件。數(shù)據(jù)的一致性通過分布式文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫同步機制來保證。
2、主要組成
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節(jié)點服務(wù)器：每臺服務(wù)器運行獨立的操作系統(tǒng)，執(zhí)行各自的任務(wù)。
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網(wǎng)絡(luò)通信：內(nèi)部局域網(wǎng)用于集群節(jié)點之間的通信和協(xié)調(diào)，負(fù)載均衡器或DNS輪詢機制對外提供服務(wù)入口。
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集群管理軟件：提供故障監(jiān)控、節(jié)點管理、資源分配等功能
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共享存儲（可選）：在某些情況下，集群會使用共享存儲，尤其是數(shù)據(jù)庫或文件服務(wù)類型的集群應(yīng)用。
3、主要類型
| 集群類型 | 描述 | 應(yīng)用場景 |
| 高可用集群（HA集群） | 主要保障系統(tǒng)的高可用性，當(dāng)某個節(jié)點發(fā)生故障時，其他節(jié)點接管任務(wù)。 | 金融系統(tǒng)、電子商務(wù)網(wǎng)站、通訊系統(tǒng)等要求高可用的應(yīng)用。 |
| 負(fù)載均衡集群 | 通過負(fù)載均衡器將請求均勻分配到多臺服務(wù)器，提高并發(fā)處理能力。 | 高訪問量網(wǎng)站、流媒體服務(wù)、在線游戲等。 |
| 高性能計算集群（HPC） | 將多臺服務(wù)器的計算能力聯(lián)合起來，用于處理復(fù)雜的并行計算任務(wù)。 | 科研計算、大數(shù)據(jù)分析、天氣模擬等高計算需求場景。 |
高可用集群的兩種架構(gòu)示意圖
三、雙機熱備與服務(wù)器集群技術(shù)的區(qū)別
| 特點 | 雙機熱備技術(shù) | 服務(wù)器集群技術(shù) |
| 組成結(jié)構(gòu) | 兩臺服務(wù)器、共享存儲和熱備軟件 | 多臺服務(wù)器組成的分布式或負(fù)載均衡系統(tǒng) |
| 適用場景 | 高可靠性、高可用性需求，單點業(yè)務(wù) | 高并發(fā)、高負(fù)載場景，如大型網(wǎng)站或分布式計算系統(tǒng) |
| 工作模式 | 主備模式，備機僅在主機故障時接管任務(wù) | 主主模式或主從模式，多臺服務(wù)器共同分擔(dān)任務(wù) |
| 資源利用率 | 備機處于待機狀態(tài)，利用率較低 | 所有節(jié)點資源同時被使用，利用率高 |
| 切換復(fù)雜性 | 切換快速、簡單，通過心跳和管理軟件自動完成 | 切換復(fù)雜，可能涉及負(fù)載均衡器和一致性管理 |