53.Кластер серверів, що організований програмно

Кластер серверів (в інформаційних технологіях) - група серверів, об'єднаних логічно, здатних обробляти ідентичні запити і використовуються як єдиний ресурс. Найчастіше сервери групуються за допомогою локальної мережі. Група серверів володіє більшою надійністю і більшою продуктивністю, ніж один сервер. Об'єднання серверів в один ресурс відбувається на рівні програмних протоколів.

На відміну від апаратного кластера комп'ютерів, кластери організовувані програмно, вимагають:

• наявності спеціального програмного модуля (Cluster Manager), основною функцією якого є підтримка взаємодії між усіма серверами - членами кластеру:

• синхронізації даних між усіма серверами - членами кластеру;

• розподіл навантаження (клієнтських запитів) між серверами - членами кластеру;

• від уміння клієнтського програмного забезпечення розпізнавати сервер, що представляє собою кластер серверів, і відповідним чином обробляти команди від Cluster Manager;

• якщо клієнтська програма не вміє розпізнавати кластер, вона буде працювати тільки з тим сервером, до якого звернулася спочатку, а при спробі Cluster Manager перерозподілити запит на інші сервери, клієнтська програма може взагалі позбутися доступу до цього сервера (результат залежить від конкретної реалізації кластера) .

Приклади програмних кластерних рішень

• IBM Lotus Notes

• HP MC / ServiceGuard

Застосування. У більшості випадків, кластери серверів функціонують на роздільних комп'ютерах. Це дозволяє підвищувати продуктивність за рахунок розподілу навантаження на апаратні ресурси і забезпечує відмовостійкість на апаратному рівні.

Однак, принцип організації кластера серверів (на рівні програмного протоколу) дозволяє виконувати по кілька програмних серверів на одному апаратній. Таке використання може бути затребуване:

• при розробці та тестуванні кластерних рішень;

• при необхідності забезпечити доступність кластера тільки з урахуванням частих змін конфігурації серверів - членів кластера, що вимагають їх перезавантаження (перезавантаження проводиться по черзі) в умовах обмежених апаратних ресурсів.

54.Історія створення кластерних систем

Історія створення кластерів нерозривно пов'язана з ранніми розробками в галузі комп'ютерних мереж. Однією з причин для появи швидкісний зв'язку між комп'ютерами стали надії на об'єднання обчислювальних ресурсів. На початку 1970-х рр.. групою розробників протоколу TCP / IP і лабораторією Xerox PARC були закріплені стандарти мережевої взаємодії. З'явилася і операційна система Hydra («Гідра») для комп'ютерів PDP-11 виробництва DEC, створений на цій основі кластер був названий C.mpp (Піттсбург, шт. Пенсільванія, США, 1971). Тим не менш, лише близько 1983 р. були створені механізми, що дозволяють з легкістю користуватися розподілом завдань і файлів через мережу, здебільшого це були розробки в SunOS (операційній системі на основі BSD від компанії Sun Microsystems).

Першим комерційним проектом кластера став ARCNet, створений компанією Datapoint в 1977 р. Прибутковим він не став, і тому будівництво кластерів не розвивалося до 1984 р., коли DEC побудувала свій VAXcluster на основі операційної системи VAX / VMS. ARCNet і VAXcluster були розраховані не тільки на спільні обчислення, але й спільне використання файлової системи і периферії з урахуванням збереження цілісності і однозначності даних. VAXCluster (званий тепер VMSCluster) - є невід'ємною компонентою операційної системи HP OpenVMS, що використовують процесори Alpha і Itanium.

Два інших ранніх кластерних продукту, які отримали визнання, включають Tandem Hymalaya (1994, клас HA) і IBM S/390 Parallel Sysplex (1994).

Історія створення кластерів із звичайних персональних комп'ютерів багато в чому зобов'язана проекту Parallel Virtual Machine. У 1989 р. це ПО для об'єднання комп'ютерів у віртуальний суперкомп'ютер відкрило можливість миттєвого створення кластерів. В результаті сумарна продуктивність всіх створених тоді дешевих кластерів обігнала по продуктивності суму потужностей «серйозних» комерційних систем.

Створення кластерів на основі дешевих персональних комп'ютерів, об'єднаних мережею передачі даних, продовжилося в 1993 р. силами Американського аерокосмічного агентства (NASA), потім в 1995 р. отримали розвиток кластери Beowulf, спеціально розроблені на основі цього принципу. Успіхи таких систем підштовхнули розвиток grid-мереж, які існували ще з моменту створення UNIX.