Ce este un cluster?

Mulți oameni doar un computer pentru a verifica e-mailul și rețelele sociale și pentru a efectua sarcini de bază de birou. Dacă aceasta este sarcina dvs. de lucru, nu aveți nevoie de multă putere de procesare. Un laptop subțire și ușor poate face față rapid nevoilor dvs. de procesare. Aceste dispozitive pot avea procesoare care necesită atât de puțină putere încât nici măcar nu au nevoie de un ventilator pentru răcirea activă. Multe sarcini de lucru au nevoie de mai multă putere decât atât.

De exemplu, computerele de gaming tind să aibă mult mai multă răcire pentru procesor, în special pentru GPU, deoarece au nevoie de mai multă putere și, prin urmare, de mai multă răcire. Alte sarcini necesită încă mai multă putere de procesare, potenţial necesitând mult mai multă putere de procesare decât poate fi încadrată într-o carcasă gigantică a unui computer.

Pentru a face față cerințelor extinse de procesare, există câteva opțiuni. Tot hardware-ul poate fi conectat cât mai strâns posibil pentru a crea un singur supercomputer. Dacă sarcina de lucru este suficient de distinctă, puteți efectua „computer în grilă”, în care diferite computere sunt alocate sarcini și apoi returnați rezultatul. Supercomputerele sunt foarte costisitoare de construit și de rulat și necesită software specializat sau chiar personalizat pentru a folosi bine performanțele lor teoretice.

Costul inițial, în special, este semnificativ, deoarece pot fi destul de greu de actualizat în timp, cu natura extrem de integrată. Grid computing este mult mai ieftin, dar funcționează bine doar pentru sarcini de lucru specifice și are performanța limitată de hardware-ul disponibil. De exemplu, nu ajută să desenați într-o grilă de o jumătate de duzină de laptopuri subțiri și ușoare.

Agruparea pe terenul de mijloc

O cale de mijloc este calculul cluster. Un cluster de computere are mai multe computere diferite conectate local prin rețea de mare viteză și poate fi gestionat ca grup. Arhitectura clusterului are o serie de beneficii. De exemplu, puteți adăuga mai multe computere la cluster dacă aveți nevoie de mai multă putere de procesare. Diferite computere adaugă, de asemenea, toleranță la erori, deoarece un computer care se prăbușește nu dă jos întregul grup; doar își reduce puterea de procesare.

Folosind o suită de management over-the-top permite ca întregul cluster să fie gestionat simultan sau să vizeze dispozitive individuale. Acest lucru poate fi util pentru a minimiza fluxurile de lucru duplicate pe mai multe computere, fără a elimina capacitatea de a actualiza clusterul într-un mod fragmentat pentru a asigura stabilitatea. O suită de management nu poate defalca unele probleme care nu pot fi paralelizate. Cu toate acestea, având o imagine de ansamblu completă a întregului cluster și a performanței sale, îi permite să gestioneze volumul de lucru mai bine decât poate o rețea.

Un alt avantaj al clusterelor este că pot avea costuri de configurare relativ scăzute. De obicei, hardware-ul de bază va fi achiziționat în mod explicit în acest scop. Posibilitatea de a cumpăra un computer sau server standard și de a-l adăuga la cluster înseamnă că nu există un cost suplimentar special pentru hardware specializat. De asemenea, puteți cheltui atât cât permite bugetul și puteți adăuga mai mult trimestrul următor, de exemplu.

Ciclurile de upgrade nici măcar nu trebuie să adauge hardware identic. Pot fi introduse modele mai noi, cu putere de procesare mai mare. Acest lucru se poate face și fără a fi nevoie să înlocuiți modelele vechi. Această abordare înseamnă că nu trebuie să înlocuiți tot hardware-ul la fiecare ciclu de upgrade. După câteva cicluri, totuși, poate merita să înlocuiți definitiv modelele mai vechi. Modelele mai vechi vor fi mai puțin eficiente din punct de vedere energetic și mai puțin puternice.

Pentru ce sunt folosite clusterele?

Clusterele de computere pot fi utilizate pentru multe sarcini, competențele lor depind de hardware. De exemplu, un grup de computere Raspberry Pi ar putea fi grupat pentru a acționa ca un mic server web sau de fișiere. Aplicațiile mai obișnuite ar fi centrele de date mari care lucrează sau procesează sarcini de lucru sau științifice. Există și motive de mijloc. De exemplu, o fermă de randare constând din câteva computere desktop este, de asemenea, un cluster de computere.

Unele supercalculatoare din lista TOP500 a celor mai rapide supercomputere sunt clustere de computere. Calculatorul K din Japonia este un exemplu.

Concluzie

Un computer cluster este un grup de mai multe computere pe o singură LAN. Nodurile dintr-un cluster sunt proiectate să lucreze împreună pentru a procesa sarcini de lucru distribuite. Calculatoarele cluster sunt distincte de supercalculatoarele monolitice mai integrate. Cu toate acestea, ele pot fi, de asemenea, clasificate ca supercalculatoare atunci când sunt suficient de puternice. Cluster computing diferă, de asemenea, de grid computing, care utilizează mai multă putere de calcul distribuită geografic. Cluster computing oferă avantaje de înaltă disponibilitate, scalabilitate și management față de unele alternative pentru calculul de înaltă performanță. Care sunt gandurile tale? Anunță-mă în comentarii.