Failover clusters là gì?
Failover clusters được hiểu là một hệ thống sao lưu dự phòng, để tối ưu hóa hiệu suất cho các kiến trúc kỹ thuật số. Nó được coi là một Failover clusters khi một nhóm hai hoặc nhiều máy chủ độc lập làm việc cùng nhau để cung cấp cấu trúc sao lưu mạnh mẽ, cân bằng khối lượng công việc, đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của ứng dụng và cung cấp khả năng mở rộng và tính sẵn có.
Phân loại Failover clusters
Có 2 loại Failover clusters chính là high availability (HA) và continuous availability (CA), ngoài ra còn có các loại khác, đặc biệt là loại kết hợp giữa cơ sở hạ tầng ảo và vật lý.
Để lựa chọn loại Failover clusters phù hợp với doanh nghiệp của bạn bạn cần căn cứ vào nhiều yếu tố như cơ sở dữ liệu, phần cứng, phần mềm, độ phức tạp của hệ thống cũng như mức độ quan trọng lĩnh vực của bạn. Cuối cùng là các vấn đề về nội bộ, ngân sách, an ninh mạng và các quy tắc cơ bản cũng được xem xét.
High availability clusters: Cụm có tính sẵn sàng cao
High availability cluster được thiết kế để giảm thời gian downtime và đảm bảo các ứng dụng luôn sẵn sàng kể cả khi có một máy chủ gặp vấn đề.
Cụm HA thường sử dụng chung một bộ nhớ và dùng để thay thế dữ liệu và công việc trên nhiều máy chủ. Để khi một máy chủ gặp vấn đề, máy chủ khác sẽ tiếp nhận thay thế chúng mà không làm ảnh hưởng gây ra gián đoạn.
Continuous availability: Cụm khả dụng liên tục
Cụm Continuous ability (CA) được thiết kế để đảm bảo độ trễ cho ứng dụng hay dịch vụ bằng không. CA cluster sử dụng kĩ thuật sao chép đồng bộ để đảm bảo dữ liệu luôn có sẵn trên tất cả các máy chủ trong cluster. Nếu có một máy chủ bị lỗi, máy chủ khác sẽ lập tức nhận hết khối lượng công việc ngay lập tức mà không gây bất kỳ gián đoạn nào đến người dùng.
Hybrid Failover clusters: máy ảo, cơ sở dữ liệu vật lý, đám mây riêng tư và public
Failover clusters cũng có thể kết hợp với máy chủ vật lý với máy ảo (VMs) hoặc cơ sở hạ tầng đám mây private hoặc public. Các cụm kết hợp đang dần trở nên phổ biến khi dịch vụ đám mây cho phép các công ty truy cập vào phần cứng và công nghệ ảo hóa mà không phát sinh chi phí phát sinh hoặc mua phần cứng hoặc phần mềm hoặc bảo trì chúng.
Ngoài ra, với sự kết hợp với tính năng bảo mật ngày càng tăng của các máy chủ vật lý tại chỗ hoặc private cloud với tính linh hoạt, khả dụng của máy ảo, các công ty có thể tạo các cụm hybrid Failover clusters để có được những thế mạnh của cả hai.
Ngoài ra có thể sử dụng hypervisor để chạy hybrid Failover clusters bằng cách tạo một cụm ảo trên một lớp của máy chủ vật lý. Từ đó tăng độ hiệu quả, tương thích nhưng nó lại khá phức tạp.
Cách thức hoạt động của Failover clusters
Cách hoạt động của Failover clusters phụ thuộc vào loại Failover clusters mà bạn chọn. Về cơ bản, nó hoạt động theo quy trình chung như sau:
Lưu trữ chia sẻ và vai trò cụm
HA cluster thường sử dụng bộ nhớ dùng chung và các vai trò được phân cụm để sao chép dữ liệu và khối lượng công việc trên nhiều máy chủ. Mặc dù không phải tất cả Failover clusters đều dùng chung bộ nhớ nhưng chúng đều có thể truy cập được vào tất cả các máy chủ trong cụm. Điều này đảm bảo tất cả các máy chủ đều có quyền truy cập vào cùng một dữ liệu, ngay cả khi một máy chủ bị lỗi.
Các vai trò được phân cụm là các ứng dụng và dịch vụ có thể được di chuyển từ một Server trong cluster đến một Server khác mà không ảnh hưởng đến ứng dụng.
Heartbeat monitoring
Heartbeat monitoring là một công nghệ sao chép dùng để theo dõi tình trạng và hiệu suất của các nút Server. Với tính năng theo dõi nhịp tim, mỗi nút trong clusters sẽ liên tục gửi “nhịp tim” qua một liên kết chuyên dụng để quảng cáo trạng thái và tính khả dụng của nó.
Quorum voting
Quorum voting là một quy trình được dùng trong Failover clusters để đảm bảo luôn có phần lớn máy chủ trong cụm đang hoạt động. Mỗi máy chủ trong cụm là một phiếu bầu, cụm phải có số đại biểu, tức là phiếu bầu tối thiểu cần thiết để cụm đó hoạt động.
Sao chép đồng bộ
CA clusters được thiết kế để không có thời gian downtime xảy ra, nó thường dùng tính năng sao chép, đồng bộ hóa để đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu trên các máy chủ trong cụm. Hybrid cluster có thể sử dụng các công cụ hay công nghệ khác nhau nhất là khi được xây dựng bằng các dịch vụ và cơ sở hạ tầng do các nhà cung cấp công nghệ ảo hóa hàng đầu cung cấp.
Hạn chế Failover clusters
Có khá nhiều điểm hạn chế khi sử dụng Failover clusters như giá cả, sự quản lý, bảo mật, độ tin cậy,…Cụ thể:
Giá cả:
Để sử dụng Failover clusters, doanh nghiệp cần bỏ ra một khoản chi phí đáng kể nếu muốn sử dụng phần mềm và phần cứng của riêng mình. Hiện nay chi phí đã giảm đi đáng kể do sự phát triển của điện toán đám mây và công nghệ ảo hóa nên chi phí để bảo trì vả quản lý đã giảm đi khá nhiều, giúp doanh nghiệp tiết kiệm ngân sách.
Quản lý:
Thông thường các công ty muốn sử dụng Failover clusters nhưng không có chuyên gia giỏi để nắm rõ các hệ thống này có thể giảm tải và bớt đi việc quản lý công nghệ. Tuy giá khá cao nhưng chúng vẫn rẻ hơn khi so sánh với chi phí để thành lập một đội ngũ chuyên nghiệp trong công ty.
Tuy vậy, ngay cả khi giảm tải được các quy trình vận hành và quản lý Failover clusters trong kinh doanh, doanh nghiệp vẫn cần ít nhất một nhóm nhân sự để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường. Đây có thể là rào cản lớn nhất với doanh nghiệp nếu muốn triển khai Failover clusters.
Bảo mật, tuân thủ và độ tin cậy:
Vấn đề nhân sự giỏi sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất, bảo mật, tuân thủ và quyền riêng tư. Với một hệ thống Failover clusters không được xây dựng, tùy chỉnh và cấu hình đúng cách sẽ dẫn đến nhiều nguy cơ gây ra sự gián đoạn. Failover clusters cũng mở rộng quy mô tấn công kỹ thuật số của một số doanh nghiệp nên làm tăng cơ hội cho các tội phạm mạng khai thác lỗ hổng để tấn công vào hệ thống.
Tuy còn tồn tại các rào cản là vậy, nhưng Failover clusters lại là giải pháp tốt cho những hệ thống quan trọng trong doanh nghiệp, cung cấp khả năng backup và khôi phục mạnh mẽ, tăng tính khả dụng và thúc đẩy sự đổi mới trong công nghệ.
Trên đây là những chia sẻ của LANIT về Failover clusters, các loại Failover clusters và cách hoạt động của chúng. Nếu bạn còn thắc mắc nào hoặc cần tư vấn về dịch vụ máy chủ lưu trữ – cho thuê máy chủ vật lý, cho thuê máy chủ ảo VPS liên hệ ngay LANIT nhé!
