ARTICULO ARQUITECTURA DE CLUSTER
ABSTRAC En este este artículo se describe describe la Arquitectura distribuida del cluster, como funciona, que características debe de tener tener para que pueda ser funcional funcional al 100%. Se menciona las ventajas e inconvenientes que tiene la creación de estas redes, de igual forma el diseño que debe de tener un cluster.
INTRODUCCIÓN La palabra cluster se aplica a un grupo de múltiples ordenadores unidos mediante una red de alta velocidad, de tal forma que el conjunto es visto como un único ordenador, más potente que los comunes de escritorio. Hoy
en
día
desempeñan
un
papel
importante
en
las ciencias,
las ingenierías y
del comercio moderno. La tecnología de clusters ha evolucionado para el apoyo de actividades que van desde aplicaciones de supercómputo y software, servidores web y comercio electrónico, hasta bases de datos de alto rendimiento, entre muchos más usos.
La construcción de los ordenadores del cluster es más fácil y económica debido a su flexibilidad pueden ser de 3 tipos, lo que los hace mas fácil y económica su construcción sin importar su configuración de hardware, sistema operativo, operativo, o rendimiento y son son los siguientes: *Cluster homogéneo *Clustersemi-homogéneo * Cluster heterogéneo
DESARROLLO Clúster Un
cluster es un tipo de computador paralelo o distribuido que consiste en un conjunto de computadores independientes pero interconectados entre sí que trabajan conjuntamente como un único recurso para resolver un problema común Multiprocesador ³casero´: utiliza componentes comerciales, baratos y potentes.
Los clusters se pueden clasificar atendiendo a diversos factores: y
Según la aplicación.
Clusters de alto rendimiento: diseñados para la computacional.
implementación de aplicaciones de alto coste
Clusters de alta fiabilidad: diseñado para aplicaciones disponibilidad mas que el rendimiento. y
críticas, en las que lo importante es la
Según el propietario de los nodos:
Clusters dedicados: las aplicaciones paralelas se ejecutan en todo el sistema, sin ningún tipo de restricción. Clusters no dedicados: cada nodo tiene un propietario y las que los aplicaciones paralelas se ejecutan en el tiempo en nodos están ociosos (ciclos libres). y
Configuración del cluster:
Clusters homogéneos: la arquitectura (hardware y software) de todos l os nodos es la misma. Clusters heterogéneos: los nodos tienen diferentes características, en cuanto a hardware o software
Ventajas y y y y y y y
Relación coste/prestaciones. Flexibilidad. Disponibilidad. Escalabilidad. Crecimiento por incrementos Incorporación de tecnología punta. Heterogeneidad.
Inconvenientes Existen todavía varios problemas propios de estos sistemas: y y y y y
Software. Problemas de administración y gestión. Memoria físicamente distribuida utilización menos eficiente. Varias copias del sistema operativo. La red es el cuello de botella del sistema.
Arquitectura de un cluster Un
cluster está formado por nodos de cómputo y una red de comunicación.
Un
nodo del cluster puede ser un ordenador convencional con su propia memoria, sistema de I/O y su propio sistema operativo. Los nodos pueden estar incluidos en una conectados por una LAN.
sola ³cabina´ (rack) o físicamente separados y
Los componentes que forman un sistema de este tipo son los siguientes: y y y y y
Un
conjunto de ordenadores de altas prestaciones. Redes de interconexión de altas prestaciones (Myrinet, Gigabit, Infiniband). Tarjetas de conexión a red de alta velocidad. Protocolos y servicios de c omunicación de alta velocidad. Middleware, compuesto de dos subniveles de software: o La imagen de sistema única (SSI: Single SystemImage) que ofrece a los usuarios un acceso unificados todos los recursos del sistema. Disponibilidad del sistema que permite servicios como puntos de chequeo, o recuperación de fallos, soporte para tolerancia a fallos. o Entornos y herramientas de programación paralela, compiladores paralelos, Java, PVM, MPI.
Arquitectura de un cluster
Diseño de un Cluster y y y y
Un
_ Consideraciones de diseño: _ Maximizar relación precio/prestaciones. _ Asegurar la disponibilidad. _ Restringido a un presupuesto.
cluster está formado por elementos principales: _ Nodos de cómputo. _ Red de comunicación. y y
El requisito fundamental para el diseño de un cluster es: _ Diseñar un supercomputador con un coste reducido. _ Metodología abajo-arriba de diseño: _ Requisitos de rendimiento. _ Hardware _ Sistema operativo _ Middleware _ Aplicaciones: incluyendo la programación. y y y y y y y
Nodos de cómputo: _ Procesador. _ Número de procesadores por nodo. _ Prestaciones del procesador. _ Memoria Cache. _ Memoria. _ Capacidad memoria por nodo. _ Velocidad del bus de memoria. y y y y y y y
y y y y y
_ Cantidad de memoria cache de nivel 2. _ Disco. _ Capacidad de almacenamiento necesaria. _ Velocidad de acceso. _ Posibilidad de utilizar RAID de discos.
CONCLUSIONES Los cluster son herramientas muy importantes hoy en día porque son utilizados para distintas aplicaciones como: Aplicaciones de e-ciencia.- El paralelismo consiste en millones de tareas completamente independientes Aplicaciones de base de datos.- Debido a su gran relaciónprecio/prestaciones y escalabilidad. Cálculo científico.- Permite a pequeños grupos disponer de multicomputadores.
Entre muchas otras mas aplicaciones que se le pueden dar a los clusters.
BIBLIOGRAFÍA http://es.wikipedia.org/wiki/Cluster_(inform%C3%A1tica) http://dac.escet.urjc.es/docencia/LAAC/LAAC_Tema3.pdf Cluster Computing.RajkumarBuyya. Prentice Hall.
