频、动画等，这就会产生极大的网络流量负载以及额外的处理负载。
    在这种情况下，单机的处理能力很快得到饱和，一种方案就是升级系统。升级系统的方法会导致服务器工作在降级模式下或服务器关机，对于客户来说，其效果和服务器遭受DOS攻击时的效果时一样的。
    举个简单的例子，许多网站在升级的过程中，比如www.5460.net(中国同学录)，会不能访问或者有个提示："系统升级中，请稍后再访问"。这个"稍后"的概念通常是半天左右；而大家也可以注意到，象google这样的网站，在比www.5460.net(中国同学录)的客户访问量上要大很多的情况下也几乎没有出现这种情况，原因就在于google采用的是集群服务器。Google系统升级在后台进行的时候，其处理和IO负载被自动分发到集群中的其他服务器上，所以对于用户而言，几乎感觉不到在响应时间方面的差别。
    另外一种方案就是添置新的服务器，但是在网络上，一台机器唯一的对应于一个IP地址，一个IP唯一的与一个域名绑定，客户需要在访问一个URL的时候得到相同的响应，而不是来自不同主机的不同响应。这就要求新添置的服务器和原有的服务器应该对外看起来就像一台服务器一样，而不是多台服务器。而这正是集群所产生的效果。
    当教育网站的处理能力和IO能力超出单机的负载能力时，考虑性价比、运维成本、可靠性等多方面因素，集群技术就成为最佳的选择。下面给出一个集群技术在教育科研网中的应用实例。 
五、实际应用方案举例
    方案名称：宁波市教委教育与科研网络整体系统
    按照宁波市教委的意见，要求在2010年基本上实现全市范围内教师、学生、家长共同使用互联网进行教学与管理。依据宁波市经济发展的总体水平与增长趋势，这个目标经过努力，是完全可以实现的。由此，教科网的构建成为整个目标的关键一环，其中包括了教育与科研网主干、教委办公系统、教委网上平台、网上学校、学习资源、内部E-MAIL等部分。而基于Turbolinux的整体教育解决方案以其出众的性价比、高可靠性和可扩展性，出色的担当了这一重任。
1、项目背景
    1999年宁波市共有各级各类学校（含幼儿园）3078所，在校生95。28万人，教职工5。72万人。是年，全市新增了公安海警高等专科学校等5所学校，使全市普通高校和成人高校总数达到11所，在校生超过3万人。全市共有11185名学生升入全日制高校，高等教育毛入学率达到10。5％。与全国平均水平持平。普通中等专业学校24所。成人中专22所，在校生4。2万人，有普通中学326所，在校生25.12万人；初中毕业生升入高中段学习的比例为78。81％，据全省第一，普职招生比例保持在4.1：5.9，城区已经基本普及高中段教育。小学1195所，在校生43.38万人。幼儿园2024所，在园幼儿15.05万人，幼儿园入园率达到93.64％。全市基本普及九年义务教育，义务教育人口覆盖率为100％。可以看到，宁波市的教育状况走到了全国领先的地步，而整个教育系统的上网也就提上了日程。
2、业务挑战
    宁波教科网由于组成部分多，多功能需求也就比较复杂，大体包含以下部分。
2.1大容量电子邮件
    根据规划，需要将市教委直属机关、宁波市区所有学校的老师和学生的电子信箱集中放在教育和科研网络中心的电子函件服务器中。因此电子邮件服务器的容量估计需要10万。而且，今后可以依据需要扩充。
2.2 LDPA;
    为了保证整个网站的一致性和安全性，需要采用LDPA认证。
2.3支持Webmail：
    为了方便使用，必须支持Webmail，用户只要使用浏览器就可以完成所有的邮件操作。
2.4 Web
    宁波市教委网站市一个为全市3000所中小学提供网上服务的平台。该平台应该以方便使用为目标，各个中小学、教委机构通过注册用户发布自己的网上信息。网管中心负责整个网站系统的安全和稳定工作
2.5 办公自动化系统（OA）
    教委办公信息系统的实现市整个教科网的应用软件实现的第一步，所以它不仅要在功能上能符合现在教委业务的需要，而且在整个体系结构上必须和以后要实现的学校办公系统，教委义务管理系统、学校业务管理系统之间有很好的接口。另外在市教委系统和各县（市。区）教委系统之间有较好的接口。
2.6 网上学校
    包括课件、教师、学生、练习、答疑、讨论、点播、交互等多个部分
2.7 教育资源
    包括各种音频、视频、文本、动画等资源
3. 项目实施
3.1 Web系统
    通过Turbolinux server和turbo Cluster server构建Web Server集群。实现Web、FTP等服务的负载均衡和高可用性方案。Web Server为Apache。对于基于BS结构的OA系统。可以通过此接口为用户提供可靠的服务。
3.2 数据库系统
    通过Turbolinux DataServer＋Oracle8i和TurboHA构建Database集群，提供高可用性的数据库方法，数据库为Oracle8i，通过TurboHA实现双击热备份功能。对于OA系统，可以提供可靠的数据库服务
3.3 Mail系统
    通过Turbolinux Server和TurboHA为Mail系统提供稳定的系统平台
3.4 OA系统
    根据具体需求合作开发，使用Turbolinux DataServer +Oracle 8i 为开发工具，该软件提供构建复杂的网站的开发、部署、服务等全套方案。系统硬件平台采用基于intel至强处理器的服务器。
4. 效果评价
    该系统构建已经完成，预期的功能都已经得到很好的实现。对于宁波教委的日常工作、网上教育有了极大的促进作用。当然，这只是整个教科网构建的第一步，而宁波市教委也正在大力推广应用Turbolinux教育解决方案的经验，争取早日实现全市全校网上教学的宏伟目标。
六、结束语
    集群技术是一种通用的技术，其目的是为了解决单机运算能力的不足、IO能力的不足、提高服务的可靠性、获得规模可扩展能力，降低整体方案的运维成本（运行、升级、维护成本）。只要在其他技术不能达到以上的目的，或者虽然能够达到以上的目的，但是成本过高的情况下，就可以考虑采用集群技术。
    科研领域一直是集群技术，特别是并行计算技术应用最为广泛的领域。但是对于教育领域来说，集群技术在很长的一段时间内没有很大的应用空间，即便在网络教育发展的如火如荼的今天，集群的教育应用也相当有限。我认为主要在于集群技术的教育应用还没有形成需求，对于当今绝大多数教育类网站，单机处理能力就可以满足其要求，不可能，也没有必要采用集群技术。前文中列举了宁波市的教育应用方案，并不是说宁波市的教育网络应用必须要集群技术来支持，只能说这是turbo linux的市场运营的一个成功案例。事实上，这个案例也是turbo linux推广其产品的经典案例之一。集群技术在远程教育方面的应用需求，至少要在远程教育形成规模的情况下才可能真正出现。

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