Čo je to systém klastra?

Klastrový procesorový systém je skupina nezávislých počítačov (uzlov), ktoré spolupracujú ako jediný zjednotený systém. Tieto uzly sú prepojené prostredníctvom vysokorýchlostnej siete, čo im umožňuje zdieľať zdroje a spolupracovať na úlohách. Na rozdiel od multiprocesora (kde viacero procesorov nachádza v jednom stroji), klaster využíva viac nezávislých strojov.

Tu je rozdelenie kľúčových charakteristík:

* nezávislé uzly: Každý uzol v klastri je kompletný počítačový systém s vlastným procesorom, pamäťou a úložiskom. Pracujú nezávisle, ale komunikujú a koordinujú prostredníctvom siete.

* vysokorýchlostné prepojenie: Sieť spájajúca uzly je rozhodujúca pre výkon. Musí byť rýchly a spoľahlivý, aby sa umožnila efektívna výmena údajov medzi uzlami. Medzi bežné technológie patria Gigabit Ethernet, Infiniband a Myrinet.

* Softvérová koordinácia: Špecializovaný softvér je potrebný na správu klastra a na distribúciu úloh medzi uzlymi. Tento softvér sa zaoberá komunikáciou, prideľovaním zdrojov a plánovaním pracovných miest. Príklady zahŕňajú rozhranie odovzdávania správ (MPI) a distribuovaný systém súborov Hadoop (HDFS).

* škálovateľnosť: Jednou z hlavných výhod klastra je jeho škálovateľnosť. Do klastrovu môžete ľahko pridať ďalšie uzly, aby ste zvýšili jeho výkon a kapacitu úložiska.

* tolerancia porúch: Klastre často poskytujú lepšiu toleranciu porúch ako jednotlivé systémy. Ak jeden uzol zlyhá, ostatní môžu pokračovať v prevádzke, čo potenciálne preberá úlohy neúspešného uzla. Závisí to od použitého návrhu a softvéru.

Typy systémov klastra:

Klastre je možné kategorizovať na základe ich účelu a architektúry:

* vysokovýkonné výpočty (HPC) Klastre: Sú navrhnuté pre výpočtovo intenzívne úlohy, ako sú vedecké simulácie, predpovedanie počasia a finančné modelovanie. Často používajú špecializovaný hardvér a softvér na optimálny výkon.

* Klastre s vysokou dostupnosťou: Tieto uprednostňujú dostupnosť a spoľahlivosť. Zvyčajne používajú mechanizmy redundancie a zlyhania na zabezpečenie súvislej prevádzky, aj keď niektoré uzly zlyhajú. Databázy a webové servery často používajú tento typ klastra.

* Skladba siete (SAN) Klastre: Tieto zhluky sa zameriavajú na poskytovanie spoločného úložiska vo viacerých uzloch. Zlepšujú úložnú kapacitu, výkon a dostupnosť.

* Zosluhy vyváženia zaťaženia: Tieto distribuujú prichádzajúce požiadavky (napr. Web prenos) na viacerých serveroch, aby sa zabránilo preťaženiu a zabezpečenie konzistentného výkonu.

Stručne povedané, systém klastra procesora využíva kombinovaný výkon mnohých počítačov na dosiahnutie výkonnosti a schopností nad rámec toho, čo by mohol poskytnúť jeden stroj. Konkrétne podrobnosti o implementácii sa líšia v závislosti od zamýšľanej aplikácie a rozpočtu.

• Predchádzajúca strana: Aký bol prvý počítač, ktorý používal čipy Cmputer (vyrobené z tranzistorov)? 
• Ďalšia strana: Čo robí procesor v mikrobite?