Кластерные архитектуры

Основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием телекоммуникаций, являются обеспечение высокой производительности и продолжительного функционирования систем.

Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет следующие составляющие: надежность, готовность и удобство обслуживания. Эти составляющие предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями системы, вызванными сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всем трем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно.

Кластер представляет собой два или более компьютеров (часто называемых узлами), объединяемые при помощи сетевых технологий на базе шинной архитектуры или коммутатора и предстающие перед пользователями в качестве единого информационно-вычислительного ресурса. В качестве узлов кластера могут быть выбраны серверы, рабочие станции и даже обычные персональные компьютеры. Узел характеризуется тем, что на нем работает единственная копия операционной системы. Возможности масштабируемостикластеров позволяют многократно увеличивать производительность приложений для большего числа пользователей технологий. Кластеризация может осуществляться на разных уровнях компьютерной системы, включая аппаратное обеспечение, операционные системы, программы-утилиты, системы управления и приложения. Чем больше уровней системы объединены кластерной технологией, тем выше надежность, масштабируемость и управляемость кластера.

Компьютеры, объединенные в кластер, могут при отказе одного процессора перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера. Это, возможно, наиболее важная задача многих поставщиков систем высокой готовности. Еще одним назначением кластеров является балансирование нагрузки между компьютерами, при интенсивном доступе пользователей к дисковым ресурсам кластера.

Первой концепцию кластерной системы анонсировала компания DEC, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел обработки информации. В настоящее время кластеры строятся и на базе серверов с процессорами Intel.