Cos’è il cluster e come funziona?

Il clustering del server Web può essere implementato in vari modi. L’approccio più comune è quello di utilizzare un bilanciatore di carico, che distribuisce le richieste in arrivo ai server nel cluster in base al loro carico attuale. Ciò garantisce che nessun singolo server sia sovraccarico, il che potrebbe potenzialmente portare a un’interruzione del servizio. Un altro approccio è quello di utilizzare un file 
system distribuito, che consente a tutti i server nel cluster di accedere agli stessi dati. Ciò è particolarmente utile negli scenari in cui i dati devono essere aggiornati in tempo reale.

Dicendo ciò il clustering dei server implica la connessione di più server (nodi) per funzionare come un sistema unificato. Distribuendo i carichi di lavoro su questi nodi, il clustering migliora significativamente le prestazioni e l’affidabilità del sistema. Questa configurazione assicura operazioni senza interruzioni, anche in caso di guasti hardware o aumento del traffico. È una scelta popolare per le applicazioni che richiedono elevata disponibilità e scalabilità. Le prestazioni di un cluster ad alta disponibilità dipendono dai componenti che introduci nel mix di cluster. In generale, un cluster di server è costituito dai seguenti componenti.

Nodi

I nodi sono i singoli server che formano il nucleo di un cluster HA. Possono essere macchine fisiche o virtuali che eseguono i servizi e le applicazioni richiesti. Questi nodi lavorano insieme per fornire ridondanza e bilanciamento del carico in caso di guasto di uno o più nodi. Oltre a eseguire i servizi, i nodi comunicano tra loro tramite una connessione di rete dedicata per sincronizzare i dati e condividere le risorse.

Connettività

Una rete affidabile e ad alta velocità è fondamentale per le prestazioni di un cluster HA. La rete funge da dorsale del cluster e garantisce che i nodi possano comunicare tra loro e condividere risorse. Questa rete è in genere isolata dalle altre reti per prevenire interferenze e garantire il massimo livello possibile di prestazioni.

Bilanciatori di carico

I bilanciatori di carico vengono utilizzati per distribuire il traffico tra i nodi nel cluster. I bilanciatori di carico distribuiscono le richieste in arrivo in modo uniforme su più nodi, impedendo a un nodo di sovraccaricarsi di richieste. Inoltre, i bilanciatori di carico possono rilevare quando un nodo fallisce e reindirizzare automaticamente il traffico ad altri nodi disponibili.

Gestori di cluster

I gestori di cluster sono responsabili del monitoraggio dello stato di salute dei nodi nel cluster e della gestione del processo di failover in caso di guasto. I gestori di cluster utilizzano varie tecniche per monitorare i nodi, tra cui heartbeat, controlli di stato e altri indicatori. In caso di errore, il gestore del cluster migra automaticamente i servizi e le applicazioni su un nodo sano per garantire che gli utenti possano continuare ad accedervi senza interruzioni.

Magazzinaggio

L’archiviazione condivisa è essenziale per un cluster HA perché consente a tutti i nodi di accedere agli stessi dati. In genere, gli amministratori di rete optano per tecnologie quali una rete SAN (Storage Area Network ), una rete NAS (Network-Attached Storage) o altre tecnologie di archiviazione per configurare l’archiviazione condivisa. L’archiviazione condivisa consente al cluster di mantenere la coerenza su tutti i nodi, anche in caso di guasto di un nodo.

Oltre a questi fattori, elevata disponibilità, backup e ripristino sono essenziali per le operazioni dei cluster HA. Una strategia di backup e ripristino efficace dovrebbe includere backup regolari e la capacità di ripristinare rapidamente i dati per un ripristino più rapido dai disastri. Questa strategia dovrebbe essere testata regolarmente per garantire che sia efficace e possa essere eseguita rapidamente.

Come funziona il cluster?

Ogni server dedicato all’interno di un cluster di server è un nodo con il proprio set di risorse, come storage, RAM e CPU. In quanto tale, ogni nodo server fa parte del cluster, mentre allo stesso tempo mantiene una copia del sistema operativo, dei servizi e delle applicazioni del cluster di server. Generalmente, in un dato momento, solo un nodo all’interno di un cluster di server è operativo, mentre gli altri sono in modalità standby. Se un nodo attivo non riesce a soddisfare una richiesta, il cluster di server ridistribuisce il carico di lavoro tra gli altri nodi. Grazie a questa funzionalità, gli utenti non subiscono tempi di inattività durante l’utilizzo del tuo sito Web o della tua app, indipendentemente dal carico sul server.

Il passaggio immediato tra nodi server è reso possibile da un quorum, un sistema di storage condiviso utilizzato da tutti i nodi in un cluster di server. In genere, il quorum contiene informazioni sull’infrastruttura del cluster di server e tiene traccia delle nuove modifiche. Ribadendo, tutti i nodi all’interno di un cluster di server sono programmati per collaborare. In quanto tali, i cluster di server aiutano l’azienda a evitare tempi di inattività bilanciando il carico di lavoro tra diversi nodi.