Componentes de un clúster

Componentes de un clúster
En general, un clúster necesita de varios componentes de software y hardware para poder funcionar:
nodos
almacenamiento
sistemas operativos
conexiones de red
middleware
protocolos de comunicación y servicios
aplicaciones
ambientes de programación paralela
Nodos
Pueden ser simples ordenadores, sistemas multiprocesador o estaciones de trabajo (workstations). Eninformática, de forma muy general, un nodo es un punto de intersección o unión de varios elementos que confluyen en el mismo lugar. Ahora bien, dentro de la informática la palabra nodo puede referirse a conceptos diferentes según el ámbito en el que nos movamos:
En redes de computadoras cada una de las máquinas es un nodo, y si la red es Internet, cada servidor constituye también un nodo.
En estructuras dedatos dinámicas un nodo es un registro que contiene un dato de interés y al menos un puntero para referenciar (apuntar) a otro nodo. Si la estructura tiene solo un puntero, la única estructura que se puede construir con él es una lista, si el nodo tiene más de un puntero ya se pueden construir estructuras más complejas como árboles o grafos.
El clúster puede estar conformado por nodos dedicados opor nodos no dedicados.
En un clúster con nodos dedicados, los nodos no disponen de teclado, ratón ni monitor y su uso está exclusivamente dedicado a realizar tareas relacionadas con el clúster. Mientras que, en un clúster con nodos no dedicados, los nodos disponen de teclado, ratón y monitor y su uso no está exclusivamente dedicado a realizar tareas relacionadas con el clúster, el clúster hace usode los ciclos de reloj que el usuario del computador no está utilizando para realizar sus tareas.
Cabe aclarar que a la hora de diseñar un clúster, los nodos deben tener características similares, es decir, deben guardar cierta similaridad de arquitectura y sistemas operativos, ya que si se conforma un clúster con nodos totalmente heterogéneos (existe una diferencia grande entre capacidad deprocesadores, memoria, disco duro) será ineficiente debido a que el middleware delegará o asignará todos los procesos al nodo de mayor capacidad de cómputo y solo distribuirá cuando este se encuentre saturado de procesos; por eso es recomendable construir un grupo de ordenadores lo más similares posible.

Almacenamiento
El almacenamiento puede consistir en una NAS, una SAN, o almacenamiento interno enel servidor. El protocolo más comúnmente utilizado es NFS (Network File System), sistema de ficheros compartido entre servidor y los nodos. Sin embargo existen sistemas de ficheros específicos para clústeres como Lustre (CFS) y PVFS2.
Tecnologías en el soporte del almacenamiento en discos duros:
IDE o ATA: velocidades de 33, 66, 100, 133 y 166 MB/s
SATA: velocidades de 150, 300 y 600 MB/s
SCSI:velocidades de 160, 320, 640 MB/s. Proporciona altos rendimientos.
SAS: aúna SATA-II y SCSI. Velocidades de 300 y 600 MB/s
Las unidades de cinta (DLT) son utilizadas para copias de seguridad por su bajo costo.
NAS (Network Attached Storage) es un dispositivo específico dedicado al almacenamiento a través de red (normalmente TCP/IP) que hace uso de un sistema operativo optimizado para dar acceso através de protocolos CIFS, NFS, FTP o TFTP.
Por su parte, DAS (Direct Attached Storage) consiste en conectar unidades externas de almacenamiento SCSI o a una SAN (storage area network: ‘red de área de almacenamiento’) a través de uncanal de fibra. Estas conexiones son dedicadas.
Mientras NAS permite compartir el almacenamiento, utilizar la red, y tiene una gestión más sencilla, DAS proporcionamayor rendimiento y mayor fiabilidad al no compartir el recurso.
Sistema operativo
Un sistema operativo debe ser multiproceso y multiusuario. Otras características deseables son la facilidad de uso y acceso. Un sistema operativo es un programa o conjunto de programas de computadora destinado a permitir una gestión eficaz de sus recursos. Comienza a trabajar cuando se enciende el computador, y...