Cluster Server คืออะไร และทำงานอย่างไร

Cluster Server คืออะไร?

Cluster Server คือกลุ่มของเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้บริการหรือประมวลผลงาน โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อเพิ่มความสามารถในการรองรับโหลด (Load Balancing), เพิ่มความน่าเชื่อถือ (High Availability), และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน (Performance) โดยผู้ใช้จะมองว่า Cluster Server เหล่านี้ทำงานเป็นเซิร์ฟเวอร์เดียวกัน

องค์ประกอบหลักของ Cluster Server

1.Nodes:

คือเซิร์ฟเวอร์แต่ละเครื่องในคลัสเตอร์ที่ทำงานร่วมกัน อาจเป็นเซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพหรือเซิร์ฟเวอร์เสมือน

2.Cluster Manager:

ซอฟต์แวร์ที่จัดการการทำงานของคลัสเตอร์ เช่น การกระจายโหลด, การตรวจสอบสถานะของ nodes, และการฟื้นฟูระบบเมื่อมี node ใดล้มเหลว

3.Shared Storage:

ที่เก็บข้อมูลที่แชร์ระหว่าง nodes เพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลเดียวกันได้ เช่น ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบ SAN หรือ NAS

4.Network:

การเชื่อมต่อระหว่าง nodes เพื่อให้สามารถสื่อสารและทำงานร่วมกันได้

การทำงานของ Cluster Server

Cluster Server ทำงานผ่านกระบวนการสำคัญดังนี้:

1. Load Balancing (การกระจายโหลด)

ช่วยกระจายคำขอ (requests) จากผู้ใช้ไปยังเซิร์ฟเวอร์ต่าง ๆ ในคลัสเตอร์อย่างสมดุล
ตัวอย่าง: หากมีการใช้งานเว็บแอปพลิเคชัน Cluster Server จะกระจายคำขอไปยัง node ที่มีทรัพยากรว่างที่สุด เพื่อให้การประมวลผลเป็นไปอย่างราบรื่น

2. High Availability (ความพร้อมใช้งานสูง)

หาก node ใดในคลัสเตอร์ล้มเหลว (เช่น ปัญหาฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์) ระบบจะย้ายงานไปยัง node อื่นโดยอัตโนมัติ
ตัวอย่าง: ในกรณีที่เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลล้มเหลว ระบบจะเปลี่ยนไปใช้งาน node สำรองทันที

3. Failover (การทำงานสำรอง)

เป็นกระบวนการที่ระบบย้ายงานหรือบริการจาก node ที่ล้มเหลวไปยัง node อื่นเพื่อให้การให้บริการยังคงดำเนินต่อไป

4. Scalability (ความสามารถในการปรับขยาย)

สามารถเพิ่ม node ใหม่เข้ามาในคลัสเตอร์ได้ตามต้องการ เพื่อรองรับโหลดที่เพิ่มขึ้น หรือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

5. Fault Tolerance (การทนทานต่อข้อผิดพลาด)

Cluster Server ถูกออกแบบให้ทนทานต่อความผิดพลาด โดยสามารถทำงานต่อไปได้แม้จะมีบางส่วนของระบบเกิดปัญหา

ประเภทของ Cluster Server

1.High-Performance Cluster (HPC)

ใช้ในการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่หรือการคำนวณที่ซับซ้อน เช่น งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์

2.Load Balancing Cluster

เน้นการกระจายโหลดการทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

3.High Availability Cluster

เน้นให้บริการที่มีความพร้อมใช้งานสูง แม้ในกรณีที่มี node บางส่วนล้มเหลว

4.Storage Cluster

จัดการข้อมูลและเก็บข้อมูลในคลัสเตอร์เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพในการเข้าถึงข้อมูล

การใช้งานจริงของ Cluster Server

เว็บเซิร์ฟเวอร์: เช่น ระบบของ Google หรือ Facebook ที่ต้องรองรับผู้ใช้จำนวนมาก
ระบบฐานข้อมูล: เช่น MySQL Cluster, PostgreSQL Cluster สำหรับการจัดการข้อมูลขนาดใหญ่และการทำงานพร้อมกันหลายคำขอ
ระบบประมวลผลแบบกระจาย: เช่น Hadoop, Apache Spark สำหรับงานวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data)
ระบบจัดการไฟล์: เช่น Ceph, GlusterFS สำหรับการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจาย

ข้อดีของ Cluster Server

เพิ่มความพร้อมใช้งาน: ช่วยลด Downtime
เพิ่มประสิทธิภาพ: รองรับการทำงานแบบขนาน
รองรับการขยายระบบ: สามารถเพิ่ม node ได้ตามความต้องการ
ลดภาระการทำงาน: กระจายโหลดให้กับหลายเซิร์ฟเวอร์

ข้อควรพิจารณา

ค่าใช้จ่าย: ต้องใช้ทรัพยากรเพิ่มขึ้น (ฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์, การจัดการ)
ความซับซ้อน: ต้องการความเชี่ยวชาญในการตั้งค่าและดูแลระบบ