云计算教程学习入门视频课件：服务器集群cluster讲解

负载均衡技术用于解决如何把许多互不相关的小型任务或中型任务合理地分配到不一样的服务器上的问题。互不相关的小型任务或中型任务是指任务之间没有关联性，并且只用一台服务器就能够完成的任务。绝大多数我的租户的任务都属于这类任务。

对于大型任务，因为一台服务器没法按时完成，因此就要把大型任务拆分红许多中小型任务，而后再分配给多台服务器，由它们协同完成，这就是计算机集群技术所要解决的问题。

对租户来讲，由不少台服务器组成的集群系统就像一台超级计算机，无论运行多么复杂、大型的任务，立刻就能获得结果。而具有一样计算能力的超级计算机价格却异常昂贵，因此当 PC 服务器价格大幅度降低以后，人们热衷于采用廉价的集群系统来完成各类高性能的计算任务。比较明显的例子就是，不少大型公司用几万台服务器组建搜索集群系统，并且服务器都是他们本身组装的。

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接下来说解集群涉及两大技术：一是任务的拆分，二是任务的调度。

1. 任务的拆分

任务的拆分遵循的原则之一是尽可能下降子任务之间的关联性，从而提升处理任务的并行度。最多见的关联性是任务处理的时间前后关系，好比子任务 A 必定要在子任务 B 完成以后才能开始处理，即 B 任务的输出做为 A 任务的输入。存在一类子任务无关联的大型任务，拆分这样的任务就很容易。

好比在全球上亿的网页中搜索关键词“云计算”，这个任务的拆分方法之一是按国家划分：A 子任务搜索中国的网站，B 子任务搜索美国的网站，C 子任务搜索英国的网站等，这些子任务之间没有关联性，能够并行处理，最终把所有子任务的搜索结果合并起来便可。再好比中国的天气预报，能够按省份拆分。

2. 任务的调度

任务的调度即如何把拆分出来的子任务合理地调度给云端服务器并让它们协同完成，这里的“合理”性与租户的要求密切相关。能够这样定义：最能知足租户要求的调度方法就是合理的。

租户的要求各类各样，有的但愿任务完成得越快越好，有的要求在未来某个时间前完成任务便可，有的但愿结果越精确越好，有的但愿计算费用越少越好……根据租户的不一样要求，人们提出了相应的任务调度方法。好比在知足租户预期目标的前提下，把任务分配给尽可能少的计算机，从而知足“应用最少的计算机按时、按质完成任务”的要求，由于参与的计算机越少，通讯的成本就越低。

例如，有一个 100 人日的任务，甲方要求在 10 天内完成。为了在规定的时间内完成任务，乙方更愿意安排 10 我的作 10 天，而不是安排 105 我的作1天。因为要管理 100 人，因此后者须要增长 5 个管理人员。

集群是一个复杂的工程，它涉及不少分布式方面的基础算法，如选举算法、一致算法、波算法、快照、故障检测等。