Cluster

Orígenes y un poco de historia
El concepto de cluster nació cuando los pioneros de la supercomputación intentaban difundir diferentes procesos entre varias computadoras, para luego poder recoger los resultados que dichos procesos debían producir. Con un hardware más barato y fácil de conseguir se pensó, como se ha demostrado en la actualidad, que se podrían conseguir resultados similares a losde esas máquinas.
Esta idea podríamos decir que surge con un especial interés en estos últimos años, motivada principalmente por la rápida evolución tecnológica como informática que vivimos en esta época, lo cual provoca que los equipos informáticos queden obsoletos en un corto período de tiempo.
Así pues, podríamos dar una pequeña introducción a la definición de cluster como un conjunto decomputadoras interconectadas con dispositivos de alta velocidad que actúan en conjunto usando el poder de cómputo de varias CPUs en combinación para resolver ciertos problemas dados.
Un cluster es un grupo de equipos independientes que ejecutan una serie de aplicaciones de forma conjunta y aparecen ante clientes y aplicaciones como un solo sistema. Los cluster permiten aumentar la escabilidad,disponibilidad y fiabilidad de múltiples niveles de red. A continuación definimos estas características tan importantes:
- Escabilidad: capacidad de un equipo de hacer frente a volúmenes de trabajo cada vez mayores, sin dejar por ello de prestar un nivel de rendimiento aceptable.
- Disponibilidad: es la capacidad de estar presente, de estar listo en un determinado momento en el que se quiere hacer uso.
-Fiabilidad: es la probabilidad de funcionamiento correcto.
Un cluster puede presentarse como una solución de especial interés sobre todos a nivel de empresas, las cuales pueden aprovecharse de estas especiales características de computación para mantener sus equipos actualizados por un precio bastante más económico que el que les supondría actualizar todos sus equipos informáticos y con unascapacidades de computación que en muchos casos pueden llegar a superar a hardware de última generación.
Tipos
Básicamente podríamos distinguir tres tipos de cluster atendiendo al uso que queramos darle:
- Fail-over: Consiste en la conexión de una o varias computadoras conectadas en red utilizándose una conexión heartbeat para monitorear cual de sus servicios está en uso, así como la sustitución deuna máquina por otra cuando uno de sus servicios haya caído.
- Load-balancing: Utilizado en los servidores web, el cluster verifica cual de las máquinas de éste posee mayores recursos libres y así, asignarle el trabajo pertinente. Actualmente, los cluster load-balancing son también fail-over con el extra de balanceo de carga y número de nodos.
- High Performance computing: Cluster destinado alalto rendimiento, capacidad muy alta de proceso para cómputo de grandes volúmenes de datos.
- Beowulf: Cluster diseñados específicamente para tareas de tipo masivo, aunque requieren elevados conocimientos técnicos por parte del usuario para su instalación y configuración. Estas características no lo hacen tan accesible al usuario como el caso que llevaremos a cabo con nuestro cluster OpenMosix.Formas de procesamiento en paralelo
Existen diferentes formas de procesamiento en paralelo. Entre las más conocidas y más usadas destacaremos NUMA, PVM y MPI.
Usos y aplicaciones
Como se comenta en el apartado anterior, según el tipo de cluster, podremos distinguir diferentes finalidades de uso.
La gran mayoría de los cluster están destinados al uso empresarial, no suele ser habitualencontrárnoslo en ámbito doméstico, aunque en la actualidad, algunos usuarios con ciertos conocimientos, crean pequeños clusteres con el objetivo de encontrar uso a sus viejos ordenadores.
- Load-balancing & Fail-over. Suelen ser utilizados en servidores web, ya que permiten el balanceo de la carga según la afluencia de la web, así como la sustitución de un equipo por otro en caso de la caída de un...