Mit dem "Clustering", eine Anzahl mehrerer vernetzter Computer, lassen sich die Verfügbarkeit gegenüber einem einzelnen Computer sowie die Rechengeschwindigkeit deutlich erhöhen. In der Regel sind die einzelnen Elemente eines Clusters untereinander über ein Netzwerk verbunden und können von außen in vielen Fällen als ein Computer gesehen werden.

Die wichtigsten Cluster sind:

• Hochverfügbarkeitscluster (HA)
• Load-Balancing Cluster
• High Performance Computing (HPC) Cluster
• Metropolitan Cluster

Den ersten wirklichen Erfolg hatte die Firma Digital Equipment im Jahre 1983 mit der Vorstellung des VAX/VMScluster. Das Produkt unterstützte nicht nur paralleles Rechnen auf den Clusterknoten, sondern auch die gemeinsame Nutzung von Filesystemen und Geräten aller beteiligten Knoten. Diese Eigenschaften sind auch heute bei vielen freien und kommerziellen Produkten noch nicht verfügbar. Von HP wird das VMScluster heute für das Betriebssystem OpenVMS auf der Basis der Alpha- und Itanium-Prozessoren über Partner wie PDV-Systeme angeboten.

Hochverfügbarkeitscluster (HA)

Hochverfügbarkeitscluster (engl. High-Availability-Cluster) werden zur Steigerung der Verfügbarkeit bzw. für bessere Ausfallsicherheit eingesetzt und bestehen aus 2 oder mehr Knoten. Bei Fehlern werden die auf einem Knoten laufenden Dienste von einem anderen Knoten übernommen. Bei Auftreten eines einzelnen Fehlers (no Single-Point-of-Failures) muss ein HA-Cluster per Definition ohne Störung weiterlaufen. Sowohl die Hardware (Server und Storage) als auch die Clustersoftware müssen in dieses Konzept einbezogen werden. Anwendung finden HA-Cluster in kritischen Umgebungen, bei denen auch kurze Ausfallzeiten nicht tolerierbar sind.

Gute Beispiele sind das auch heute noch verwendete VMScluster von HP und das Real Application Cluster von Oracle. Oracle verwendet Elemente des nicht mehr unterstützten Tru64-Clusters (UNIX) von Compaq. Inzwischen gibt es auch unter Linux HA-Cluster, die auf Technologien von Digital Equipment Corp. (DEC), wie Distributed Lock-Manager und einem clusterweiten Dateisystem aufbauen.

Metropolitan Cluster

Unter einem Metropolitan Cluster versteht man ein Cluster mit einem alternativen Knoten an einem unterschiedlichen (entfernten) Ort. Dieser Knoten ist im Desasterfall als Failover verfügbar. Die Entfernung ist limitiert durch die Möglichkeiten der Datenreplizierung, der verfügbaren Netzwerktechnologie und von den Anforderungen im Desasterfall.

Die Architektur eines Metropolitan Clusters erfordert eine Synchronisation der Datenspiegelung. Beim Failover übernimmt der alternative Knoten die gesamte Funktionalität ohne externes Eingreifen. Funktionierende Storage-Lösungen gibt es z.B. von Hitachi, HP (XP), EMC (Symmetrix) und NetApp.

Historisch gesehen war diese Technologie bereits unter VMS auf der VAX mit Volume Shadowing realisiert.

NetApp MetroCluster

Der NetApp MetroCluster ist eine Lösung für Hochverfügbarkeit und Disaster Recovery, welche die Failover-Fähigkeiten vom Datacenter an einen viele Kilometer entfernten Standort ausdehnt und damit umfassenden Schutz vor vollständigen Standortausfällen bietet.

Standortausfälle - durch Defekte an HKL-Anlagen, Stromausfälle, Brände, Wasserrohrbrüche, Baufehler etc. - können Produktionseinbußen, Umsatzausfälle, Verlust der Kundentreue oder sogar Konkurs zur Folge haben. Unternehmen erkennen zunehmend, wie wichtig es ist, für deartige Fälle einen zuverlässigen Notfall-Plan zu haben, der minimale Ausfallzeiten gewährleistet und für rasches Disaster Recovery ohne Datenverlust sorgt. Herkömmliche Replizierungslösungen – vor allem, wenn Sie mit Hochverfügbarkeitsanforderungen verknüpft sind – machen derartige Pläne jedoch meist kostenintensiv und sind schwierig zu implementieren und zu administrieren.

Eine Disaster-Recovery-Lösung muss einfach zu managen sein, damit der Recovery-Prozess bei minimaler Downtime problemlos umsetzbar ist. NetApp MetroCluster ist eine solche integrierte Hochverfügbarkeits- und Disaster Recovery-Lösung, welche die Failover-Fähigkeiten vom Datacenter an einen viele Kilometer entfernten Standort ausdehnt und damit umfassenden Schutz vor Standortausfällen bietet. Außerdem repliziert die Software Daten vom primären Standort zum remote Standort und sorgt auf diese Weise dafür, dass dieser im Disasterfall am primären Standort als Hauptdatenspeicher verwendet werden kann. Die Kombination aus Failover und Datenreplizierung ermöglicht ein Disaster Recovery ohne Datenverlust innerhalb weniger Minuten – statt innerhalb von Stunden oder Tagen. Auch aufgrund der einfachen Bedienung lässt sich mit MetroCluster ohne Betriebsunterbrechung ein schnelles Failover an einem remote Standort durchführen.

MetroCluster eignet sich hervorragend für den Einsatz auf einem Firmengelände oder in einem städtischen Großraum, wo die Entfernung zwischen primärem und remote Standort synchrones Replizieren ohne unzumutbare Latenz erlaubt. Kommt es zu einem Ausfall, ob nun aufgrund eines einzelnen Hardwareproblems oder eines eines Standortkomplettausfalls, sorgt MetroCluster für schnelles Recovery, indem die Clustered Server-Technologie auf meilenweit entfernte Standorte ausgedehnt wird.

Häufiger jedoch verursachen Hardwarekomponenten Ausfälle. In diesem Fall greift MetroCluster umgehend auf die replizierten Daten des remote Servers zu, ohne dass Benutzereingriffe oder eine Unterbrechung der Client-Applikationen erforderlich wären. Selbst bei schwerwiegenden Standortausfällen sorgt das „Single Button Recovery“ von MetroCluster dafür, dass Applikationen schnell wieder zur Verfügung stehen.