Serverclustering vs Dedicated Servers: Belangrijkste verschillen en voordelen voor jouw bedrijf

Serverclustering is een architectuur voor IT-infrastructuur waarbij meerdere dedicated servers of virtuele machines binnen een cluster samenwerken als één systeem onder één IP-adres. In dit blogartikel beperken we ons tot het principe van serverclustering met dedicated servers, d.w.z. hardware-gedreven clustering. Elke server binnen zo'n cluster is een volwaardige fysieke server, uitgerust met een eigen CPU, geheugen en opslag. De servers in een cluster worden ook wel nodes genoemd.

In een servercluster met dedicated servers wordt het beheer meestal afgehandeld via een gecentraliseerd softwareplatform. Als beheerder van zo'n servercluster kun je hiermee alle servers, of nodes, binnen het cluster monitoren, beheren en coördineren. Voorbeelden van softwareplatforms voor serverclustering zijn: Windows Server Failover Clustering, Kubernetes, VMware vSphere, Proxmox VE, Veritas Cluster Server, Red Hat Cluster Suite en Apache Mesos. Dit biedt gecentraliseerde controle over alle nodes in een cluster. Vanuit zo'n softwareplatform kun je de nodes configureren, de status van het servercluster monitoren en taken tussen de nodes coördineren. Daarbij zorgt de software voor een efficiënte verdeling van workloads, een juiste toewijzing van resources en de implementatie van failover-procedures.

In een servercluster kan één van de knooppunten worden aangewezen als het controle- of beheerknooppunt dat verantwoordelijk is voor het monitoren van het hele servercluster. In meer geavanceerde clusterconfiguraties kunnen deze beheerverantwoordelijkheden mogelijk worden verdeeld over meerdere knooppunten om een single point of failure te voorkomen. Dit kan de betrouwbaarheid en robuustheid van een servercluster verder verbeteren. Een georganiseerde beheerbenadering van een dergelijk softwareplatform kan dus zorgen voor een efficiënte samenwerking van serverbronnen binnen een servercluster.

Er kunnen verschillende redenen zijn om te kiezen voor een serverclusteringarchitectuur met meerdere knooppunten (dedicated servers). De belangrijkste redenen zijn: het verhogen van de beschikbaarheid/uptime van (web)applicaties; het verdelen van werklasten via het principe van load balancing; en het realiseren van een serveromgeving met hoge prestaties. Hieronder gaan we hier dieper op in.

Dedicated server uptime en SLA's

Normaal gesproken is de beschikbaarheid of uptime van een enkele dedicated server afhankelijk van verschillende factoren. De kwaliteit van de hardware bijvoorbeeld kan de uptime beïnvloeden, waarbij hoogwaardige servercomponenten zorgen voor een betere continuïteit. Tijdig technisch onderhoud van de server speelt ook een rol. Net als een robuuste datacenterinfrastructuur en serverkoeling, en een redundante voeding voor de geïnstalleerde server. Daarnaast zal een solide verbinding met redundante netwerkinfrastructuur ook de uptime van een dedicated server ten goede komen, evenals robuuste beveiliging inclusief firewalls en DDoS-bescherming.

Een IaaS-provider als Worldstream is in staat om standaard een uptime van 99,99% (!) te garanderen voor zijn klanten. Dat is een vrij hoge uptime-score. Zou de uptime van de server nog hoger kunnen zijn? Gezien de verschillende componenten en factoren die de uptime van een dedicated server beïnvloeden, zoals hierboven beschreven, geeft het inzetten van een dedicated server waar dan ook vrijwel nooit een 5 negens of 100% uptime garantie. Tenzij je een zeer veerkrachtig servercluster opzet voor jouw (web)applicaties.

Een passende Service Level Agreement (SLA) kan ervoor zorgen dat je als gebruiker van een dedicated server sterke garanties krijgt als het gaat om de uptime van de onderliggende serverinfrastructuur voor je (web)applicaties en databases, zoals het geval is bij Worldstream. Er zijn echter scenario's denkbaar waarbij zelfs de kleinste downtime van een (web)applicatie zeer onwenselijk is. In deze gevallen kun je, als gebruiker van een dedicated server, serverclustering overwegen om single points of failure te elimineren. Met clustering worden IT-werklasten gedistribueerd terwijl andere servers computertaken kunnen overnemen als een server in het cluster uitvalt.

High availability vs load balancing

Het bereiken van de allerhoogste beschikbaarheidsniveaus voor dedicated servers en de (web)applicaties die erop draaien is dus een belangrijk argument om serverclustering toe te passen. Een tweede reden voor het installeren van een serverclusteringarchitectuur is load balancing. Dankzij het principe van load balancing worden werklasten verdeeld over meerdere servers terwijl verkeersknelpunten op een enkele server worden vermeden. Het concept van serverclustering biedt dus de mogelijkheid om veel hogere verwerkingssnelheden te bereiken voor de werklasten die op deze servers draaien.

Het verschil tussen serverclustering en andere methoden van load balancing is dat bij serverclustering meerdere servers worden gecombineerd door middel van clustersoftware om te functioneren als één entiteit onder één IP-adres, terwijl bij load balancing door middel van een (software- of hardwarematige) load balancer de verschillende servers functioneren als op zichzelf staande entiteiten en de load balancer verbindingsinformatie doorstuurt van de bron/cliënt die de verbinding initieert naar de beschikbare serverbestemming. Loadbalancers fungeren dus als een onafhankelijke functie tussen applicatiegebruikers en een pool van servers.

Serverclustering en loadbalancing via software- of hardwarematige functies hebben elk hun eigen voordelen. Serverclustering biedt doorgaans de allerhoogste beschikbaarheid en fouttolerantie voor (web)applicaties. Het zorgt meestal ook voor betere prestaties door resources parallel toe te wijzen. Een pure load balancer daarentegen kan efficiëntie, schaalbaarheid en flexibiliteit bieden. Via deze methode kunnen aanvragen voor resources gelijkmatig over verschillende servers worden verdeeld, terwijl de verdeling van de belasting flexibel wordt aangepast als verkeerspatronen veranderen.

Als het aankomt op functionaliteit voor load balancing en een vergelijking met het gebruik van pure load balancers, is server clustering meestal een iets duurdere optie. Het kan ook iets complexer zijn, omdat de gebruikte servers compatibel moeten zijn, omdat het cluster softwareconsistentie en -integriteit moet onderhouden en omdat hardwareresources als één entiteit worden gedeeld. Vergeleken met serverclustering kan het gebruik van een pure loadbalancer daarentegen lagere beschikbaarheid en fouttolerantie bieden, omdat een loadbalancer uitval kan ondervinden. Of serverclustering een optie is voor het doel van load balancing hangt dus af van de toepassing en de specifieke vereisten voor de methode van load balancing.

Serverclusters voor hoge prestaties

High performance computing (HPC) of supercomputing, ook met sterke opslagmogelijkheden, kan de derde motivatie zijn om serverclustering te gebruiken. HPC workloads kunnen prima draaien op een enkele server met de juiste high-end specificaties. Door echter meerdere dedicated servers in een cluster te gebruiken en parallel samen te werken binnen een gebundeld geheel, wordt het mogelijk om het potentieel van high performance computing toepassingen te maximaliseren.

Binnen dergelijke serverclusters kunnen de verschillende servers samenwerken om complexe berekeningen uit te voeren voor verschillende HPC-toepassingen, waaronder wetenschappelijk onderzoek, real-time streaming, gezondheidszorg, financiën en industriële Internet of Things (IoT)-scenario's, waarbij snelheid en nauwkeurigheid cruciaal zijn. Elke server binnen zo'n high-performance computing cluster levert een bijdrage aan het collectieve geheel in termen van rekenkracht, geheugen en opslagcapaciteit. Door de servers als één geheel te laten samenwerken, is een HPC-servercluster in staat om zwaardere taken uit te voeren dan een individuele server zou kunnen.

Opslagservers in een HPC-gericht servercluster kunnen zorgen voor efficiënte toegang, opslag en beheer van enorme datavolumes. Geclusterde opslagservers kunnen de input/output (I/O)-bewerkingen verwerken en opslaan die nodig zijn voor de rekentaken die op de andere servers in het cluster worden uitgevoerd, waardoor de prestaties en betrouwbaarheid worden verbeterd. Geclusterde opslagservers kunnen ook worden gebruikt om gegevensbeschermingsmechanismen te implementeren om de hoogste integriteit en beschikbaarheid van gegevens in een HPC-workload te garanderen. Het type servers dat moet worden overwogen voor deze HPC-workloads zijn meestal servers met een hoge capaciteit en snelle I/O-mogelijkheden, zoals servers die zijn uitgerust met NVMe- of SSD-schijven en mogelijk zijn geconfigureerd met RAID voor redundantiedoeleinden.

Serverclustering bij Worldstream

Worldstream werd in 2006 opgericht door jeugdvrienden die een passie voor gaming deelden. Worldstream is uitgegroeid tot een internationale aanbieder van IT-infrastructuur (IaaS). Onze missie is om samen met jou en onze partners de ultieme digitale ervaring te creëren. Als je vragen hebt over de serverclusteringopties bij Worldstream, bezoek dan deze pagina voor meer informatie of neem contact op met de technische medewerkers van Worldstream voor advies op maat over serverclustering. Ondersteund door onze wereldwijde backbone en het Worldstream Elastic Network kun je ook heel eenvoudig een gevirtualiseerd servercluster implementeren met de hypervisor van jouw keuze.

Als leverancier van IaaS-oplossingen met een wereldwijde ruggengraat biedt Worldstream zowel IT-serviceproviders als MSP's volop mogelijkheden om op professionele wijze een portfolio samen te stellen voor zowel opkomende als enterprise IT-architecturen. Deze oplossingen zijn bouwstenen voor opkomende serviceproviders. Worldstream biedt bijvoorbeeld beveiligde cloud on-ramps vanuit het datacenter naar bekende Amerikaanse public cloud providers (zoals Microsoft Azure, AWS en Google Cloud). Deze verscheidenheid aan infrastructuuroplossingen is perfect voor het integreren van managed services waarbij colocatie een belangrijke rol speelt. Naast dedicated servers en serverclustering omvatten deze oplossingen: private cloud, file storage, block storage en object storage en colocatie.  Ook ons eigen WS Cloud public cloud-platform, aangedreven door Virtuozzo open-source technologie, biedt een kosteneffectief Europees cloud-alternatief.

Interessant voor jou:

• Hoe Rotterdam opkomt als colocatiehub door de lage stroombeschikbaarheid in Amsterdam.
• Het verschil tussen Bare Metal Cloud en Dedicated Servers.
• De voordelen van IT-dienstenintegratie via colocatie.

Vragen aan de auteur over dit artikel? Je kan ons hier bereiken.