Clusters De Computadoras

CLÚSTER DE COMPUTADORAS

Un clúster 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 clústeres permiten aumentar la escalabilidad, disponibilidad y fiabilidad de múltiples niveles de red.
La escalabilidad es la capacidad de un equipo para hacer frente a volúmenes de trabajo cada vezmayores sin, por ello, dejar de prestar un nivel de rendimiento aceptable. Existen dos tipos de escalabilidad:
* Escalabilidad del hardware (también denominada «escalamiento vertical»). Se basa en la utilización de un gran equipo cuya capacidad se aumenta a medida que lo exige la carga de trabajo existente.
* Escalabilidad del software (también denominada «escalamiento horizontal»). Sebasa, en cambio, en la utilización de un clúster compuesto de varios equipos de mediana potencia que funcionan en tándem de forma muy parecida a como lo hacen las unidades de un RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks o Array redundante de discos de bajo coste). Se utilizan el término RAC (Redundant Array of Computers o Array redundante de equipos) para referirse a los clúster de escalamientohorizontal. Del mismo modo que se añaden discos a un array RAID para aumentar su rendimiento, se pueden añadir nodos a un clúster para aumentar también su rendimiento.
La disponibilidad y la fiabilidad son dos conceptos que, si bien se encuentran íntimamente relacionados, difieren ligeramente. La disponibilidad es la calidad de estar presente, listo para su uso, a mano, accesible; mientras que lafiabilidad es la probabilidad de un funcionamiento correcto.
En definitiva, un clúster es un conjunto de computadoras interconectadas con dispositivos de alta velocidad que actúan en conjunto usando el poder cómputo de varios CPU en combinación para resolver ciertos problemas dados.
Características de un típico cluster :
* Red: rápida, mejor que una típica LAN.
* Protocolos de comunicaciónde latencia baja.
* Menor conexión que un SMP.
Se usa un clúster con varios computadores para crear un supercomputador.
Hoy día los supercomputadores son equipos excesivamente costosos que están fuera del alcance de empresas o instituciones pequeñas. Un clúster, siendo una combinación de equipos microcomputadores (IBM PC Compatibles), puede ser instalado inclusive por particulares y puedeofrecer rendimiento muy cercano a un Supercomputador en cuanto a poder de cómputo.

Los surgimientos de plataformas computacionales de comunicación y procesamiento estándares de bajo costo, les ha brindado la oportunidad a los programadores académicos de crear herramientas computacionales del dominio público o de costo razonable. Estas realidades permiten la implantación de códigos paralelizadossobre este tipo de plataformas obteniendo un rendimiento competitivo en relación a equipos paralelos especializados cuyos costos de operación y mantenimiento son elevados.
Una de las herramientas de más auge en la actualidad son los llamados clúster Beowulf, los cuales presentan diversas capacidades para el cómputo paralelo con un relativo alto rendimiento.
Componentes
Los componentes de uncluster incluyen:
– Nodos
• Procesadores.
– Software de base
• Sistemas operativos.
– Comunicaciones:
– Redes de alta velocidad.
– Interfaces y software para comunicaciones.
– Middleware.
– Entornos de programación.
– Bibliotecas y herramientas de desarrollo.
Nodos
• Múltiples componentes de alta performance.
– PCs.
– Workstations.
– SMPs (CLUMPS).
– Sistemas de HPC distribuidos, queconducen a la
“metacomputación”.
• Los componenetes pueden ser de diferentes
arquitecturas, y ejecutar con diferentes sistemas operativos (clusters heterogéneos).
Procesadores
Muchos tipos: CISC/RISC/VLIW/Vectoriales.
– Intel: Itanium2, Xeon…
– Sun: SPARC, ULTRASPARC III.
– HP PA.
– IBM RS6000/PowerPC.
– SGI MPIS.
– Digital Alpha.
• Pueden integrar memoria, procesador y red en
un...