คลัสเตอร์คืออะไร?

หลายคนมีเพียงคอมพิวเตอร์เพื่อเช็คอีเมลและโซเชียลมีเดีย และทำงานพื้นฐานในสำนักงาน หากนี่คือภาระงานของคุณ คุณไม่จำเป็นต้องใช้พลังประมวลผลมากนัก แล็ปท็อปที่บางและเบาสามารถจัดการกับความต้องการในการประมวลผลของคุณได้อย่างรวดเร็ว อุปกรณ์เหล่านี้สามารถมีโปรเซสเซอร์ที่ต้องการพลังงานเพียงเล็กน้อยจนไม่ต้องใช้พัดลมในการระบายความร้อน ปริมาณงานจำนวนมากต้องการพลังงานมากกว่านั้น

ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์สำหรับเล่นเกมมีแนวโน้มที่จะระบายความร้อนให้กับ CPU มากขึ้น โดยเฉพาะ GPU เนื่องจากต้องใช้พลังงานมากขึ้น ดังนั้นจึงต้องระบายความร้อนมากขึ้น งานอื่นๆ ยังต้องการพลังในการประมวลผลมากขึ้น ซึ่งอาจต้องใช้พลังในการประมวลผลมากเกินกว่าที่จะใส่ลงในเคสคอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์ได้

เพื่อจัดการกับความต้องการในการประมวลผลที่กว้างขวาง มีตัวเลือกไม่กี่อย่าง ฮาร์ดแวร์ทั้งหมดสามารถเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดที่สุดเพื่อสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์เครื่องเดียว หากปริมาณงานแตกต่างกันเพียงพอ คุณสามารถดำเนินการ "การประมวลผลแบบกริด" โดยที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะได้รับการจัดสรรงาน แล้วส่งคืนผลลัพธ์ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีราคาแพงมากในการสร้างและเรียกใช้ และต้องการซอฟต์แวร์พิเศษหรือแม้แต่ซอฟต์แวร์ที่ปรับแต่งเองเพื่อใช้ประสิทธิภาพทางทฤษฎีให้เกิดประโยชน์สูงสุด

โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่าใช้จ่ายล่วงหน้ามีความสำคัญเนื่องจากอาจเป็นเรื่องยากที่จะอัปเกรดเมื่อเวลาผ่านไปด้วยลักษณะการผสานรวมสูง การประมวลผลแบบกริดมีราคาถูกกว่ามาก แต่ใช้งานได้ดีกับปริมาณงานที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น และมีประสิทธิภาพจำกัดโดยฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น การวาดแล็ปท็อปที่บางและเบากว่าครึ่งโหลลงในกริดไม่ได้ช่วยอะไร

การรวมกลุ่มกันบนพื้นตรงกลาง

พื้นกลางคือการประมวลผลแบบคลัสเตอร์ คลัสเตอร์คอมพิวเตอร์มีคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเชื่อมต่อภายในเครื่องด้วยเครือข่ายความเร็วสูงและสามารถจัดการเป็นกลุ่มได้ สถาปัตยกรรมคลัสเตอร์มีประโยชน์มากมาย ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเพิ่มคอมพิวเตอร์ในคลัสเตอร์ได้หากต้องการพลังการประมวลผลที่มากขึ้น คอมพิวเตอร์หลายเครื่องยังเพิ่มความทนทานต่อความผิดพลาด เนื่องจากคอมพิวเตอร์ที่หยุดทำงานเครื่องเดียวไม่ได้ทำให้ทั้งกลุ่มล่ม มันแค่ลดพลังการประมวลผลลง

การใช้ชุดการจัดการแบบ over-the-top ช่วยให้สามารถจัดการทั้งคลัสเตอร์พร้อมกันหรือกำหนดเป้าหมายอุปกรณ์แต่ละเครื่องได้ สิ่งนี้มีประโยชน์ในการลดเวิร์กโฟลว์ที่ซ้ำกันบนคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง ในขณะที่ไม่ตัดความสามารถในการอัปเกรดคลัสเตอร์ทีละน้อยเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพ ชุดการจัดการไม่สามารถแบ่งปัญหาบางอย่างที่ไม่สามารถขนานกันได้ อย่างไรก็ตาม การมีภาพรวมทั้งหมดของคลัสเตอร์ทั้งหมดและประสิทธิภาพของคลัสเตอร์ทำให้สามารถจัดการปริมาณงานได้ดีกว่ากริด

ข้อดีอีกอย่างของคลัสเตอร์คือสามารถมีต้นทุนการตั้งค่าที่ค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปแล้ว ฮาร์ดแวร์สินค้าจะถูกจัดหามาอย่างชัดแจ้งตามวัตถุประสงค์ ความสามารถในการซื้อคอมพิวเตอร์หรือเซิร์ฟเวอร์มาตรฐานและเพิ่มลงในคลัสเตอร์หมายความว่าไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับฮาร์ดแวร์พิเศษ คุณยังสามารถใช้จ่ายเท่าที่งบประมาณอนุญาตและเพิ่มมากขึ้นในไตรมาสถัดไป เป็นต้น

รอบการอัปเกรดไม่จำเป็นต้องเพิ่มฮาร์ดแวร์ที่เหมือนกันด้วยซ้ำ รุ่นใหม่กว่าที่มีกำลังประมวลผลมากกว่าสามารถเสียบเข้าไปได้ สามารถทำได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนรุ่นเก่า วิธีการนี้หมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์ทั้งหมดทุกรอบการอัพเกรด อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไปสองสามรอบ มันอาจจะคุ้มค่าที่จะเปลี่ยนรุ่นเก่าทันที เครื่องรุ่นเก่าจะประหยัดพลังงานและแรงน้อยกว่า

คลัสเตอร์ใช้สำหรับอะไร

กลุ่มคอมพิวเตอร์สามารถใช้ได้กับงานหลายอย่าง โดยความสามารถจะขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ ตัวอย่างเช่น กลุ่มของคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi สามารถจัดกลุ่มเพื่อทำหน้าที่เป็นเว็บขนาดเล็กหรือเซิร์ฟเวอร์ไฟล์ แอปพลิเคชันทั่วไปคือศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ที่ทำงานหรือประมวลผลปริมาณงานทางธุรกิจหรือวิทยาศาสตร์ มีสนามกลางด้วย ตัวอย่างเช่น ฟาร์มเรนเดอร์ที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปสองสามเครื่องก็เป็นคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์เช่นกัน

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์บางรุ่นในรายชื่อซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด 500 อันดับแรกคือกลุ่มคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ K ของญี่ปุ่นเป็นตัวอย่างหนึ่ง

บทสรุป

คอมพิวเตอร์คลัสเตอร์คือกลุ่มของคอมพิวเตอร์หลายเครื่องบน LAN เดียว โหนดในคลัสเตอร์ได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกันเพื่อประมวลผลเวิร์กโหลดแบบกระจาย คอมพิวเตอร์แบบคลัสเตอร์แตกต่างจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบรวมเสาหินมากกว่า อย่างไรก็ตาม ยังสามารถจัดประเภทเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ได้เมื่อมีประสิทธิภาพเพียงพอ การประมวลผลแบบคลัสเตอร์ยังแตกต่างจากการคำนวณแบบกริดซึ่งใช้พลังการประมวลผลแบบกระจายตามภูมิศาสตร์มากกว่า การประมวลผลแบบคลัสเตอร์มอบความพร้อมใช้งานสูง ความสามารถในการปรับขนาด และข้อได้เปรียบด้านการจัดการเหนือทางเลือกบางอย่างสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูง คุณคิดยังไง? แจ้งให้เราทราบในความคิดเห็น