Systemy klastrowe inaczej klasterowe

Co to jest klaster? Klaster to rodzaj równoległego lub rozproszonego systemu, który: składa się ze zbioru połączonych pełnych komputerów oraz używany jest jako pojedynczy system (komputer) W powyższej definicji klaster określa się jako rodzaj systemu rozproszonego bądź równoległego, nie precyzuje jednak na czym te różnice polegają. Różnice w stosunku do systemów równoległych typu SMP (ang. Symmetric Multi-Processor) są dość oczywiste. Po pierwsze jest to skalowalność, bo łatwiej rozbudować klaster niż system typu SMP. Dodając nowy węzeł dodaje się pełny komputer, a więc podsystem wejścia-wyjścia, pamięć itp. W przypadku SMP trudno dodawać kolejne procesory w nieskończoność bez zmian w innych częściach systemu. Po drugie jest to dostępność -- awaria jednego procesora w SMP lub podsystemu oznacza zazwyczaj unieruchomienie całego systemu. W klastrze awaria węzła nie powinna przerywać jego pracy. Po trzecie -- łatwość zarządzania. Na poziomie systemu operacyjnego SMP jest pojedynczym komputerem, zarządzanie nim jest prostsze niż systemem rozproszonym, jakim jest system klastrowy. Inną może mniej oczywistą różnicą jest kwestia licencji na oprogramowanie. W przypadku klastra z reguły oznacza to konieczność wykupienia tylu licencji na oprogramowanie (choćby na system operacyjny), z ilu węzłów składa się klaster.

Co to są klastry? Klastry to grupy komputerów tworzących jeden wspólny system i połączonych ze sobą w taki sposób, aby zapewnić maksymalne wykorzystanie dostępnych zasobów, na które składaja się: Moce obliczeniowe Przepustowość łączy Pojemność pamięci masowych

Systemy klastrowe Z punktu widzenia potrzeb dostępu do danych systemy klastrowe można podzielić na dwie główne kategorie: systemy zorientowane obliczeniowo systemy zorientowane na wejście-wyjście

Wymagania rozwiązań klastrowych Odpowiedni system operacyjny, pracujący w środowisku klastrowym Odpowiednie oprogramowanie klastrowe stanowiące pomost pomiędzy systemem operacyjnym a środowiskiem klastrowym Interfejsu użytkownika, umożliwiającego monitorowanie stanu wszystkich składników klastra oraz pozwalającego konfigurować i wymuszać przełączenia pomiędzy poszczególnymi elementami składowymi klastra

Cechy systemów klastrowych Pozwalają dwom lub więcej systemom na korzystanie ze wspólnej pamięci. Są bardzo niezawodne. Asymetryczne (Asymmetric clustering): gdy jeden z serwerów wykonuje aplikację, drugi jest wolny). Symetryczne (Symmetric clustering): jednocześnie wszystkie systemy wykonują aplikację).

Zalety systemów klastrowych wysoka wydajność, wysoka dostępność (niezawodność), korzystny stosunek ceny do wydajności, możliwość stopniowej rozbudowy systemu (skalowalność)

Rodzaje mechanizmów komunikacji Podział sposobów komunikacji sprowadza się do rozróżnienia czy wymiana danych odbywa się na zasadzie przesyłania komunikatów, czy za pośrednictwem dzielonej pamięci, którą może być zarówno pamięć operacyjna (RAM), jak i pamięć stała (dysk) Wyróżniamy cztery główne kategorie: Systemy wykorzystujące podsystem wejścia-wyjścia i wymieniające komunikaty -systemy połączone sieciami typu LAN i SAN; Systemy wykorzystujące podsystem wejścia-wyjścia i pamięć dzieloną - np. DEC VAXCluster, Oracle Parallel Server (dyski) oraz IBM Parallel Sysplex (pamięć) Systemy wykorzystujące podsystem pamięci i pamięć dzieloną - systemy IBM Parallel Sysplex wykorzystujące mechanizm o nazwie Coupling Facility; Systemy wykorzystujące podsystem pamięci i wymieniające komunikaty - niektóre systemy wykorzystujące technologię DEC Memory Channel.

Korzyści z zastosowania konfiguracji klastrowej Wysoka dostępność systemu i brak przerw w pracy Ogromna skalowalność i elastyczność Większa szybkość przetwarzania danych