Ubuntu Cluster Load Balance Cluster Server Load Balancing Ubuntu Linux 2.1 ( ) 2.1.1 3 1) L
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
บทที่ 2 ทฤษฎีและเอกสารที่เกี่ยวของ ในการศึกษาโครงงานเทคโนโลยีสารสนเทศ ในหัวขอการประยุกตใช Ubuntu ในการบริหาร จัดการ Cluster และ Load balance มีทฤษฎีและเอกสารที่เกี่ยวของกับ Cluster Server และ Load balancing บน Ubuntu linux รวมถึงงานวิจัยที่เกี่ยวของ โดยอธิบายถึงรายละเอียดและ หลักการทํางานต?างๆ ที่สําคัญ ดังต?อไปนี้ 2.1 ระบบเครือขาย ระบบเครือข?ายคอมพิวเตอร หรือระบบเน็ตเวิรค คือกลุ?มของคอมพิวเตอรและอุปกรณต?างๆ ที่ ถูกนํามาเชื่อมต?อกันเพื่อใหผูใชในเครือข?ายสามารถติดต?อสื่อสารแลกเปลี่ยนขอมูล และใชอุปกรณ ต?างๆ ในเครือข?ายร?วมกันได เครือข?ายนั้นมีหลายขนาด ตั้งแต?ขนาดเล็กที่เชื่อมต?อกันดวยคอมพิวเตอร สองสามเครื่อง เพื่อใชงานในบานหรือในบริษัทเล็ก ๆ ไปจนถึงเครือข?ายขนาดใหญ?ที่เชื่อมต?อกันทั่วโลก (http://th.wikipedia.org/wiki /เครือข?ายคอมพิวเตอร) 2.1.1 ระบบเครือข?ายแบ?งออกเปTน 3 ประเภท คือ 1) LAN (Local Area Network) ซึ่งแปลไดว?า “ระบบเครือข?ายขนาดเล็ก” ที่ตองประกอบดวย Server และ Client โดยจะตองมีคอมพิวเตอรตั้งแต? 2 เครื่องขึ้นไป ซึ่งจะทําหนาที่เปTนผูใหบริการและผูใชโดยที่ผูใหบริการ ซึ่งเปTน Server นั้น จะเปTนผูควบคุมระบบว?าจะใหการทําใหการทํางานเปTนเช?นไร และในส?วนของ Server เองจะตองเปTนเครื่องคอมพิวเตอรที่มีสถานะภาพสูง เช?นทํางานเร็ว สามารถอาง หน?วยความจําไดมาก มีระดับการประมวลผลที่ดี และจะตองเปTนเครื่องที่จะตองมีระยะการทํางานที่ ยาวนาน เพราะว?า Server จะถูกเป]ดใหทํางานอยู?ตลอดเวลา จึงเปTนสิ่งสําคัญอีกอย?างหนึ่ง (ชาญยศ ปลื้มป]ติวิริยะเวช,เอกสิทธิ์ เทียมแกว และคณะ.รอบรูเรื่องแลน.กรุงเทพฯ : โรงพิมพตะวันออก ,2537,155 หนา.) 6 ภาพที่ 2-1 ระบบเครือข?าย LAN (ที่มา http://www.rajsima.ac.th/media/patchara/work41101-1/page4-2.htm ) 2) MAN (Metropolitan Area Network) ระบบเครือข?ายในเขตเมือง (Metropolitan Area Network) หมายถึง ระบบ เครือข?ายที่มีขนาดใหญ?กว?าเครือข?ายทองถิ่น แต?อาจเชื่อมต?อกันดวยระบบการสื่อสารสําหรับสาขา หลาย ๆ แห?งที่อยู?ภายในเขตเมืองเดียวกันหรือหลายเขตเมืองที่อยู?ใกลกัน ระยะทางประมาณ 10 กิโลเมตร เช?น การใหบริการทั้งของรัฐและเอกชน อาจเปTนบริการภายในหน?วยงานหรือเปTนบริการ สาธารณะก็ได รวมถึงการใหบริการระบบโทรทัศนทางสาย (Cable Television) เช?น บริษัท UBC ซึ่ง เปTนระบบที่มีสายเคเบิลเพียงหนึ่งหรือสองเสนโดยไม?มีอุปกรณสลับช?องสื่อสาร (Switching Element) ท าหนาที่เก็บกักสัญญาณหรือปล?อยสัญญาณออกไปสู?ระบบอื่น มาตรฐานของระบบ MAN คือ IEEE 802.6 หรือเรียกว?า DqDB (Distributed queue Dual Bus) ตัวอย?างการใชงานจริง เช?น ภายใน มหาวิทยาลัยหรือในสถานศึกษาจะมีระบบแมนเพื่อเชื่อมต?อระบบแลนของแต?ละคณะวิชาเขาดวยกัน เปTนเครือข?ายเดียวกันในวงกวางเทคโนโลยีที่ใชในเครือข?ายแมน ไดแก? ATM, FDDI และ SMDS ระบบ เครือข?ายแมนที่จะเกิดในอนาคตอันใกล คือระบบที่จะเชื่อมต?อคอมพิวเตอรภายในเมืองเขาดวยกันโดย ผ?านเทคโนโลยี Wi-Max ( http://regelearning.payap.ac.th/docu/mk380/f2.4.6.htm ) ภาพที่ 2-2 ระบบเครือข?าย MAN (ที่มา http://www.pracharach.ac.th/MyWebSite/network.html ) 7 3) WAN (Wide Area Network) ระบบเครือข?ายแบบ WAN หรือระบบเครือข?ายระยะไกล จะเปTนระบบเครือข?ายที่ เชื่อมโยงเครือข?ายแบบทองถิ่นตั้งแต? 2 เครือข?ายขึ้นไปเขาดวยกันผ?านระยะทางที่ไกลมาก โดยการ เชื่อมโยงจะผ?านช?องทางการสื่อสารขอมูลสาธารณะของบริษัทโทรศัพทหรือ องคการโทรศัพทของ ประเทศต?างๆ เช?น สายโทรศัพทแบบอนาลvอก สายแบบดิจิตอล ดาวเทียม ไมโครเวฟ เปTนตน (http://rbu.rbru.ac.th/~bangkom/mnwan.htm ) ภาพที่ 2-3 ระบบเครือข?าย WAN (ที่มา http://www.pracharach.ac.th/MyWebSite/network.html ) 2.1.2 ประเภทของระบบเครือข?าย 1) Peer to Peer เปTนระบบที่เครื่องคอมพิวเตอรทุกเครื่องบนระบบเครือข?ายมีฐานเท?าเทียมกัน คือทุก เครื่องสามารถจะใชไฟลในเครื่องอื่นได และสามารถใหเครื่องอื่นมาใชไฟลของตนเองไดเช?นกัน ระบบ Peer To Peer มีการทํางาน แบบดิสทริบิวท (Distributed System) โดยจะกระจายทรัพยากรต?างๆ ไปสู?เวิรกสเตชั่นอื่นๆ แต?จะมีปzญหาเรื่องการรักษาความปลอดภัย เนื่องจากขอมูลที่เป{นความลับจะถูก ส?งออกไปสู?คอมพิวเตอรอื่นเช?นกัน โปรแกรมที่ทํางานแบบ Peer To Peer คือ Windows for Workgroup และ Personal Netware 8 ภาพที่ 2-4 แสดงการทํางานแบบ Peer To Peer (ที่มา http://www.pracharach.ac.th/MyWebSite/network.html ) 2) Client / Server เปTนระบบการทํางานแบบ Distributed Processing หรือการประมวลผลแบบ กระจาย โดยจะแบ?งการประมวลผลระหว?างเครื่องเซิรฟเวอรกับเครื่องไคลเอ็นต แทนที่แอพพลิเคชั่น จะทํางานอยู?เฉพาะบนเครื่องเซิรฟเวอร ก็แบ?งการคํานวณของโปรแกรมแอพพลิเคชั่น มาทํางานบน เครื่องไคลเอ็นตดวย และเมื่อใดที่เครื่องไคลเอ็นตตองการผลลัพธของขอมูลบางส?วน จะมีการเรียกใช ไปยัง เครื่องเซิรฟเวอรใหนําเฉพาะขอมูลบางส?วนเท?านั้นส?งกลับ มาใหเครื่องไคลเอ็นต เพื่อทําการ คํานวณขอมูลนั้นต?อไป ภาพที่ 2-5 แสดงการทํางานแบบ Client / Server (ที่มา http://www.oocities.org/yodole2001/work1_1desc.htm ) 9 2.1.3 รูปแบบการเชื่อมต?อของระบบเครือข?าย LAN Topology 1) ระบบ Bus การเชื่อมต?อแบบบัสจะมีสายหลัก 1 เสน เครื่องคอมพิวเตอรทั้งเซิรฟเวอร และ ไคลเอ็นตทุกเครื่องจะตองเชื่อมต?อสายเคเบิ้ลหลักเสนนี้ โดยเครื่องคอมพิวเตอรจะถูกมองเปTน Node เมื่อเครื่องไคลเอ็นตเครื่องที่หนึ่ง (Node A) ตองการส?งขอมูลใหกับเครื่องที่สอง (Node C) จะตองส?ง ขอมูล และแอดเดรสของ Node C ลงไปบนบัสสายเคเบิ้ลนี้ เมื่อเครื่องที่ Node C ไดรับขอมูลแลวจะ นําขอมูล ไปทํางานต?อทันที (http://regelearning.payap.ac.th/docu/mk380/f2.4.6.htm ) ภาพที่ 2-6 แสดงการทํางานของระบบ Bus (ที่มา http://www.pattana.ac.th/E_book/Computer/net_student/WEB/6_7.html ) 2) ระบบ Ring การเชื่อมต?อแบบวงแหวน เปTนการเชื่อมต?อจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนครบ วงจร ในการส?งขอมูลจะส?งออกที่สายสัญญาณวงแหวน โดยจะเปTนการส?งผ?านจากเครื่องหนึ่ง ไปสู? เครื่องหนึ่งจนกว?าจะถึงเครื่องปลายทาง ปzญหาของโครงสรางแบบนี้คือ ถาหากมีสายขาดในส?วนใดจะ ทํา ใหไม?สามารถส?งขอมูลได ระบบ Ring มีการใชงานบนเครื่องตระกูล IBM กันมาก เปTนเครื่องข?าย Token Ring ซึ่งจะใชรับส?งขอมูลระหว?างเครื่องมินิหรือเมนเฟรมของ IBM กับเครื่องลูกข?ายบนระบบ ภาพที่ 2-7 แสดงการทํางานของระบบ Ring (ที่มา http://home.kku.ac.th/regis/student/kk/page3.html ) 10 3) ระบบ Star การเชื่อมต?อแบบสตารนี้จะใชอุปกรณ Hub เปTนศูนยกลางในการเชื่อมต?อ โดยที่ทุก เครื่องจะตองผ?าน Hub สายเคเบิ้ลที่ใชส?วนมากจะเปTน UTP และ Fiber Optic ในการส?งขอมูล Hub จะเปTนเสมือนตัวทวนสัญญาณ (Repeater) ปzจจุบันมีการใช Switch เปTนอุปกรณในการเชื่อมต?อซึ่งมี ประสิทธิภาพการทํางานสูงกว?า (http://www.bcoms.net/network/intro.asp, 2553) ภาพที่ 2-8 แสดงการทํางานของระบบ Star (ที่มา http://saithammachannetwork.blogspot.com/ ) 4) ระบบ Hybrid เปTนการเชื่อมต?อที่ผสมผสานเครือข?ายย?อยๆ หลายส?วนมารวมเขาดวยกัน เช?น นําเอา เครือข?ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต?อเขาดวยกัน เหมาะสําหรับบาง หน?วยงานที่มีเครือข?ายเก?าและใหม?ใหสามารถทํางานร?วมกันได ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมี โครงสรางแบบ Hierarchical หรือ Tree ที่มีลําดับชั้นในการทํางานดวยกัน คือ จะมีเครือข?าย คอมพิวเตอรย?อยหลายๆ เครือข?ายเพื่อใหเกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการทํางานเครือข?ายบริเวณกวาง เปTนตัวอย?างเครือข?ายผสมที่พบเห็นกันมากที่สุด เครือข?ายแบบนี้จะเชื่อมต?อเครือข?าย เล็ก-ใหญ? หลากหลาย แบบเขาดวยกันเปTนเครือข?ายเดียวซึ่งเครือข?ายที่ถูกเชื่อมต?ออาจจะอยู?ห?างกันคนละ จังหวัดหรืออาจจะอยู?คน ละประเทศก็เปTนได 4.1 การเขาถึงระยะไกล คุณสมบัติเด?นอย?างหนึ่งของเครือข?ายแบบผสมก็คือ ผูใชสามารถเชื่อมต?อกับ เครือข?ายจากระยะไกลเช?น อยู?ที่บาน หรืออยู?ภาคสนามไดในการเชื่อมต?อก็จะไดคอมพิวเตอรสั่งโมเด็ม หมุนสัญญาณใหวิ่งผ?านสายโทรศัพทไปเชื่อมต?อกับเครือข?าย หลังจากการเชื่อมต?อผูใชสามารถเขา ไปเรียกใชขอมูลไดเสมือนกับว?ากําลังใชเครือข?ายที่บริษัท 4.2 การบริหารเครือข?าย เนื่องจากเครือข?ายผสมเปTนการผสมผสานเครือข?ายหลายแบบเขาดวย กัน ซึ่งแต? ละเครือข?ายก็มีรายละเอียดทางเทคนิคแตกต?างกันไป ดังนั้น การบริหารเครือข?ายก็อาจจะยากกว?า 11 เครือข?ายแบบอื่น ๆดวยเหตุนี้บริษัทที่มีเครือข?ายผสมขนาดใหญ?ของตัวเองก็มักจะตั้งแผนกที่ทําหนาที่ ดูแลและบริหารเครือข?ายนี้โดยเฉพาะ 4.3 ค?าใชจ?าย โดยปกติเครือข?ายแบบผสมจะมีราคาแพงกว?าเครือข?ายแบบต?างๆ เพราะ เครือข?ายแบบนี้เปTนเครือข?ายขนาดใหญ?และมีความซับซอนสูง นอกจากนี้ยังตองมีการลงทุนเกี่ยวกับ ระบบรักษาความปลอดภัยมากกว?าเครือข?ายอื่นอีกดวยเนื่องจากเปTนการเชื่อมต?อระยะไกล (http://www.bcoms.net/network/intro.asp, 2553) ภาพที่ 2-9 แสดงการทํางานของระบบ Hybrid (ที่มา http://home.kku.ac.th/regis/student/kk/page3.html ) 5) เครือข?ายแบบไรสาย (Wireless LAN) เครือข?ายที่ใชเปTนระบบแลน (LAN) ที่ไม?ไดใชสายเคเบิลในการเชื่อมต?อ นั่นคือระบบ เครือข?ายแบบไรสาย ทํางานโดยอาศัยคลื่นวิทยุ ในการรับส?งขอมูล ซึ่งมีประโยชนในเรื่องของการไม? ตองใชสายเคเบิล เหมาะกับการใชงานที่ไม?สะดวกในการใชสายเคเบิล โดยไม?ตองเจาะผนังหรือเพดาน เพื่อวางสาย เพราะคลื่นวิทยุมีคุณสมบัติในการทะลุทะลวงสิ่งกีดขวางอย?าง กําแพง หรือพนังหองไดดี แต?ก็ตองอยู?ในระยะทําการ หากเคลื่อนยายคอมพิวเตอรไปไกลจากรัศมีก็จะขาดการติดต?อได การใช เครือข?ายแบบไรสายนี้ สามารถใชไดกับคอมพิวเตอรพีซี และโนตบุvก และตองใชการดแลนแบบไรสาย มาติดตั้ง รวมถึงอุปกรณที่เรียกว?า Access Point ซึ่งเปTนอุปกรณจ?ายสัญญาณสําหรับระบบเครือข?าย ไรสายมีหนาที่รับส?งขอมูลกับการดแลนแบบไรสาย (http://www.bcoms.net/network/intro.asp, 2553) 12 2.1.4 อุปกรณเครือข?าย การเชื่อมต?อเครื่องคอมพิวเตอรใหกลายเปTน LAN หรือ WAN ได นั้นจะตองอาศัยสิ่งที่ เรียกว?า “อุปกรณเครือข?าย (Network Device)” มีดวยกันทั้งหมด 6 ชนิด ไดแก? 1) อุปกรณทวนสัญญาณ (Repeater) อุปกรณทวนสัญญาณ ทํางานใน Layer ที่ 1 OSI Model เปTนอุปกรณที่ทํา หนาที่รับ สัญญาณดิจิตอลเขามาแลวสรางใหม? (Regenerate) ใหเปTนเหมือน สัญญาณ (ขอมูล) เดิมที่ส?งมาจาก ตนทาง จากนั้นค?อยส?งต?อออกไปยังอุปกรณตัวอื่น เหตุที่ตองใช Repeater เนื่องจากว?าการ ส?ง สัญญาณไปในตัวกลางที่เปTนสายสัญญาณนั้น เมื่อระยะทางมากขึ้นแรงดันของสัญญาณจะลดลงเรื่อย ๆ จึงไม?สามารถส?งสัญญาณในระยะทางไกล ๆ ได ดังนั้นการใช Repeater จะทําใหสามารถ ส?ง สัญญาณไปไดไกลขึ้น โดยที่สัญญาณไม?สูญหาย ภาพที่ 2-10 แสดงการเชื่อมต?อ Repeater เขากับเครือข?าย (ที่มา https://sites.google.com/site/00nattapon/5-1-xu-pk-rnu ) จากภาพที่ 2-10 จะเห็นว?าเครื่องคอมพิวเตอรใน Segment 1 (Segment หมายถึง ส?วนย?อย ๆ ของเครือข?าย LAN) เชื่อมต?ออยู?กับคอมพิวเตอรใน Segment 2 แต?ทั้งสองเครื่องนี้มี ระยะห?างกันมาก จึงตองใช Repeater แต?จะกระจายสัญญาณที่ทวนนั้นออกไปยังคอมพิวเตอรทุก เครื่องที่เชื่อมต?ออยู?กับฮับ ภาพที่ 2-11 แสดงการเชื่อมต?อคอมพิวเตอรเขากับเครือข?าย โดยใช Hub (ที่มา https://sites.google.com/site/00nattapon/5-1-xu-pk-rnu ) 13 จากภาพที่ 2-11 เปTนการใช Hub ในการเชื่อมต?อคอมพิวเตอรเขากับเครือ ข?าย ซึ่งที่ Hub จะมี “พอรต (Port)”