什麼是集群？

許多人只有一台電腦來查看電子郵件和社交媒體以及執行基本的辦公任務。如果這是您的工作負載，則不需要太多處理能力。一台輕薄的筆記本電腦可以快速處理您的處理需求。這些設備的處理器功耗極低，甚至不需要風扇進行主動冷卻。但是，許多工作負載需要比這更多的功能。

例如，遊戲計算機往往需要更多的 CPU 冷卻，尤其是 GPU，因為它們需要更多的功率，因此需要更多的冷卻。其他任務需要更多的處理能力，可能需要比巨大的計算機機箱所能容納的更多的處理能力。

要處理廣泛的處理要求，有幾個選項。所有硬件都可以盡可能緊密地連接起來，以創建一台超級計算機。如果工作負載足夠不同，您可以執行“網格計算”，在其中為不同的計算機分配任務，然後返回結果。建造和運行超級計算機的成本非常高，需要專門甚至定制的軟件才能充分利用其理論性能。

前期成本尤其重要，因為隨著時間的推移，它們可能很難隨著高度集成的特性而升級。網格計算要便宜得多，但只適用於特定的工作負載，並且性能受到可用硬件的限制。例如，將六台輕薄型筆記本電腦畫成一個網格是無濟於事的。

集群在中間地帶

中間地帶是集群計算。一個計算機集群有幾台不同的計算機通過高速網絡在本地連接，可以作為一個組進行管理。集群架構有一系列好處。例如，如果您需要更多的處理能力，您可以向集群中添加更多的計算機。不同的計算機也增加了容錯能力，因為一台崩潰的計算機不會拖垮整個團隊；它只是降低了它的處理能力。

使用頂層管理套件可以同時管理整個集群或針對單個設備。這有助於最大限度地減少多台計算機上的重複工作流，同時不會消除以零散方式升級集群以確保穩定性的能力。管理套件無法分解一些無法並行處理的問題。但是，全面了解整個集群及其性能使其能夠比網格更好地管理工作負載。

集群的另一個好處是它們的設置成本相對較低。通常，商品硬件將明確為此目的而獲得。能夠購買標準計算機或服務器並將其添加到集群中意味著專用硬件沒有特別的額外成本。例如，您還可以在預算允許的範圍內花費盡可能多的錢，並在下個季度增加更多。

升級週期甚至不一定需要添加相同的硬件。可以插入具有更多處理能力的新型號。這也可以在不更換舊型號的情況下完成。這種方法意味著您不必在每個升級週期更換所有硬件。然而，在幾個週期之後，完全更換舊型號可能變得值得。較舊的型號會降低能效和功率。

集群有什麼用？

計算機集群可用於許多任務，其熟練程度取決於硬件。例如，可以將一組 Raspberry Pi 計算機集群起來充當小型 Web 或文件服務器。更常見的應用程序是工作或處理業務或科學工作負載的大型數據中心。也有中間立場。例如，由幾台台式計算機組成的渲染農場也是一個計算機集群。

最快超級計算機 TOP500 名單中的一些超級計算機是計算機集群。日本的K電腦就是一個例子。

結論

集群計算機是單個 LAN 上的一組多台計算機。集群中的節點旨在協同工作以處理分佈式工作負載。集群計算機不同於集成度更高的單片超級計算機。然而，當它們足夠強大時，它們也可以被歸類為超級計算機。集群計算也不同於網格計算，後者利用更多地理分佈的計算能力。與高性能計算的某些替代方案相比，集群計算具有高可用性、可伸縮性和管理優勢。你怎麼看？在評論中讓我知道。