Тема 1. 4 Вычислительные системы Кластеры

ВС как мощные средства обработки заданий пользователей широко используются не только автономно, но и в вычислительных сетях в качестве серверов.

Кластеризация

Кластеризация – технология объединения несколько ВС в единую систему более высокого ранга для повышения эффективности функционирования системы в целом.

Цели построения кластеров:

1. улучшение масштабируемости (способность к наращиванию мощности);

2. повышение надежности и готовности системы в целом;

3. увеличение суммарной производительности;

4. эффективное перераспределение нагрузок между компьютерами кластера;

5. эффективное управление и контроль работы системы и т.п.

Цели кластеризации

1. Улучшение масштабируемости предусматривает:

• все элементы кластера имеют аппаратную, программную и информационную совместимость.

• добавление новых процессоров должно сопровождаться пропорциональным ростом производительности, надежности и т.п.

2. Повышение надежности и готовности системы в целом за счет:

• избыточности,

• взаимозаменяемости

• коэффициент готовности

где: Т_p — полезное время работы системы;

Т_о — время отказа и восстановления системы, в течение которого она не могла выполнять свои функции.

3. Повышение суммарной производительности кластера, объединяющего несколько ВС, обеспечивается автоматически:

• каждая ВС кластера рассчитана на выполнение всех функций управления сетевыми ресурсами.

• при небольшой нагрузке свободные ресурсы ВС могут использоваться для выполнения трудоемких вычислений

• при этом стоимость создания вычислительных кластеров очень мала (составные части работают в сети и только при необходимости образуют виртуальный кластер).

Эффективное перераспределение нагрузки между компьютерами кластера достигается:

• работой кластера под управлением единой операционной системы,

• созданием специального клиентского и серверного программного обеспечения, работающего в фоновом режиме,

• использованием браузеров, выполняющих программы-сценарии (скрипты).

Эффективное управление и контроль работы системы:

возможность отключения каждого узла кластера, его модернизации и ввода в эксплуатацию в состав кластера кластерное ПО интегрировано в операционные системы серверов, позволяет работать с узлами как с единым пулом ресурсов, внося общие изменения с помощью одной операции для всех узлов.