Кластерные системы.

Это наиболее перспективные структуры эксплуатации современных ЭВМ. Кластер – это совокупность объединенных компьютеров (узлов), управляемых и используемых, как единое целое.

Один из первых архитекторов кластерной технологии Грегори Пфистер дал кластеру следующее определение: «Кластер — это разновидность параллельной или распределенной системы, которая:

1. состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;

2. используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс».

Каждый узел кластера может быть однопроцессорным или многопроцессорным. В классической схеме при работе с приложениями все узлы разделяют внешнюю память на массиве жестких дисков. Кроме этого, в узлах кластера собственные жесткие диски используются индивидуально для реализации внутренних нужд узла.

Территориально узлы кластера могут располагаться не компактно, а быть рассредоточены по разным этажам и зданиям одной организации. Для связи узлов кластера в единый вычислительный ресурс используются высокоскоростные линии связи.

Основными целями кластера являются обеспечение:

· высокой доступности и отказоустойчивости,

· распределения нагрузки,

· повышения производительности.

Высокая доступность и отказоустойчивость обеспечивается избыточными процессорами, гарантирующими доступность при отказе отдельных серверов.

В кластерах предусматриваются системы контроля и возможность быстрой конфигурации системы с заменой неисправных узлов.

Распределение нагрузкистроится на обработке отдельных запросов и выделении для них свободных процессоров. Для этого один или несколько узлов выделяется для приема запросов, которые динамически перенаправляют эти запросы на обработку в остальные узлы.

Повышение производительности производится за счет разбиения задач на параллельно выполняемые потоки на разных узлах. Для этого используются специальные программные системы.

Начало разработки кластеров относится к 1970-м годам. Основой реализации и дальнейшего развития кластеров являются совершенствование способов быстрой связи между узлами (реально используются протоколы TCP/IP) и стандарты методов распараллеливания программ.

Периодом становления кластеров считается годы с 1970г. по 1984г., когда корпорация DEC построила свой VAX-кластер на основе ОС VAX/VMS.

В кластерах этой фирмы используются одни из самых современных процессоров, таких как Alpha и Itanium.

Grid системы.Название системы Grid трактуется как решетка (сеть). Имеется в виду объединение вычислительных кластеров разных фирм в сеть, с использованием интернет-технологий. Первоначально целью такого объединения ставилась задача повышения эффективности использования кластеров за счет их "сдачи в наем" в вечернее и ночное время фирмам, расположенных в других временных поясах (т.е. предоставлять вычислительные услуги кластерных систем другим фирмам, для сокращения простоев оборудования в ночное и вечернее время). В качестве средств связи уже изначально предполагалось использование технологии HTML, что в корне меняет дело.

С внедрением Grid систем Интернет приобретает новое качество услуг, а именно вычислительные услуги большой производительности, что в корне меняет технологию и средства расчетов.

Вопросы для самопроверки:

1. Многомашинные комплексы.

2. Многопроцессорные вычислительные системы.

3. Определение кластера.

4. Основные цели использования кластеров,

5. Стратегия распределения нагрузки в кластере.

6. Определение Grid-системы