水平冗余系统

利用可提供负载平衡和故障转移两种功能的平行冗余服务器提高可用性的方法有若干种。下图显示的是组成一个 N+1 故障转移系统的两台复制服务器。其中一台服务器发生故障时，N+1 系统通过一个额外服务器继续提供 100% 容量。

图 5–3 具有两台服务器的 N+1 故障转移系统

上面水平冗余系统中每台服务器的计算能力都完全相同。一台服务器即可满足性能要求，另一台服务器作为备份服务器调入服务时，也可提供 100% 的性能。

N+1 故障转移设计的优点是，故障转移情况下仍可达到 100% 的性能。缺点是增加了硬件成本，而总体性能却未得到相应提升（因为一个服务器只在发生故障转移的情况下使用，平时备用）。

下图所显示的是这样一种系统：通过在两台服务器间分配性能负载来实现负载平衡和故障转移。

图 5–4 两台服务器间的负载平衡和故障转移

在上面水平冗余系统中所示的系统内，如果一台服务器发生故障，所有服务仍然可用，只不过性能只能达到完全性能的某一百分比。另一台服务器提供 6 CPU 计算能力，为要求的 10 CPU 的 60%。

这种设计的一个优点是，两台服务器均可用时有 2 个 CPU 的额外潜潜在容量。

下图显示的是，在多台服务器间分配负载来满足性能和负载平衡要求。

图 5–5 在 n 台服务器间分配负载

由于水平冗余系统所示的设计中有五台服务器，如果一台服务器发生故障，其余服务器可继续提供总计 8 个 CPU 的计算能力，达到 10 个 CPU 性能要求的 80%。如果在设计中增加一个具有 2 CPU 计算能力的服务器，实际得到的便是 N+1 设计。如果一台服务器发生故障，其余服务器可满足 100% 的性能要求。

这种设计具有下列优点：

• 单台服务器发生故障时的性能得到提升

• 即使不止一台服务器停机，仍然具有可用性

• 可轮换将服务器停机，以进行维护和升级

• 多台低端服务器的价格通常低于单台高端服务器

不过，增加服务器数量会使管理和维护成本大幅增加，还应考虑在数据中心驻扎服务器的成本。达到某一数量后，再增加服务器所得到的性能提升会越来越少。