Sisteme Cluster

Introducere

Calculatorul este un proces evolutiv: istoria a cinci generatii de dezvoltare - cu fiecare generaţie se aduce îmbunătăţiri tehnologiei, arhitecturii, software-ului, aplicaţiilor . Ca parte din această evoluţie, cerintele calculatoarelor determinate de aplicatii au depasit intotdeauna tehnologiile disponibile. Deci, proiectantii de sisteme au nevoie întotdeauna să caute sisteme mai rapide si mai eficiente la un cost cat mai redus. Calculul paralel si distribuit oferă cea mai bună solutie, de putere de calcul oferta care depăseste cu mult limitele tehnologice ale sistemelor cu un singur procesor. Din păcate, desi conceptul de calcul paralel si distribuit a fost cu noi pentru mai mult de trei decenii, costul ridicat al sistemelor multiprocesor a blocat succesul comercial pana in prezent. Astăzi, o gamă largă de aplicatii sunt „flamande” pentru putere de calcul mai mare, chiar dacă calculatoarele cu un singur procesor si statiile de lucru acum pot oferi procesare extrem de rapida; executarea mai rapida pe care multiple procesoare pot atinge este inca necesara.

Acum, în cele din urmă, costurile sunt în scădere de asemenea. Clusterele în reteaua de PC-uri precum Myrinet, Fast Ethernet si Gigabit Ethernet devin din ce în ce mai eficiente si mai populare. Acest concept, cunoscut sub numele de sisteme cluster, va continua cu sigurantă să înflorească: clusterele pot oferi putere de calcul uriasă pe care un „bazin” de utilizatorii o pot partaja sau care poate fi utilizata in mod colectiv pentru a rezolva o singură aplicatie. În plus, clusterele nu atrage un cost foarte ridicat, un factor care a dus la esecul masinilor masiv paralele.

Sistemele cluster au apărut ca urmare a convergentei mai multor tendinte, inclusiv disponibilitatea de microprocesoare ieftine de înaltă performantă si retele de mare viteză, dezvoltarea de instrumente software standard pentru calculul distribuit de înaltă performantă, precum si nevoia tot mai mare de putere de calcul pentru stiinta computationala si aplicatii comerciale.

Istoria Sistemelor cluster

Prima sursă de inspiratie pentru sistemele cluster a fost dezvoltata în anii 1960 de către IBM ca o alternativă de a lega mainframe-uri mari pentru a oferi o formă mai rentabilă de paralelism comerciale.

Cu toate acestea, sistemul cluster nu a câstigat avânt până la convergenta a trei tendinte importante în 1980: microprocesoare de mare performantă, retele de mare viteză, precum si instrumente standard de calcul distribuit de înaltă performantă. O a patra posibilă tendintă a este nevoia tot mai mare de putere de calcul pentru aplicatii stiintifice si comerciale cuplate cu costul ridicat si accesibilitate redusă a supercomputerelor traditionale.

Primul sistem cluster aparut ca produs pe piata a fost ARCnet, dezvoltat de Datapoint în 1977. Produsul următor a fost VAXcluster, lansat de decembrie, în 1980. Microsoft, Sun Microsystems, IBM, si alte componente hardware de conducere si companii de software ofera pachete de clustering

1. Ce este clusterul?

Clusterul reprezinta un set de calculatoare independente interconectate intr-un sistem unificat via software si infrastructura de retea (e.g., Internet). Acesta face posibila utilizarea la maxim a resurselor colectiei de calculatoare (mainframe-uri, PC-uri, , laptop-uri, , smartphone--uri etc.)

Componentele principale ale unui sistem cluster sunt :

- Memorie

- Componente de retea

- Procesoare

1.1. Tipuri sisteme cluster

Exista trei tipuri de sisteme cluster sunt:

1. Clustere pentru disponibilitate mare:

2. “Load - balacing” Clustere pentru optimizare/balansare

3. Clustere pentru performanta maxima

Clustere pentru disponibilitate maxima

Acestea reprezinta grupuri de calculatoare care suporta aplicatii de tip server. Aceste clustere sunt proiectate sa mentina noduri repetitive, care au rol de back-up , in caz de eroare.

Numarul minim de noduri intr-un astfel de cluster este de 1-2 noduri active si unul redundant. Majoritatea clusterelor vor folosi mai multe noduri.