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PLANEACIÓN Y DISEÑO DE SISTEMAS CON ALTA DISPONIBILIDAD
Bogotá


Resumen
La alta disponibilidad hace referencia a la capacidad de un sistema para reducir su tiempo de inactividad durante el funcionamiento normal en el caso de interrupciones debidas a los requisitos de hardware, software o mantenimiento. La tolerancia a errores hace específicamente referencia a la reducción del riesgo deinterrupciones en el caso de errores en el sistema o los componentes.
INTRODUCCIÓN
1. SISTEMAS
 PROCESADORES FAIL- STOP:
Los distintos elementos presentes en un SFD (procesadores, red de comunicación, dispositivos de almacenamiento, software del SFD) pueden presentar distintos tipos de fallos (transitorios, intermitentes o permanentes) con diferentes semánticas (por ejemplo, los procesadorespueden tener semántica de fallos fail-stop o bizantina).
Un procesador es un circuito electrónico que implementa un conjunto de instrucciones que permiten realizar operaciones aritméticas, lógicas y de entrada/salida. Cada una de estas instrucciones altera el estado interno del procesador o de sus dispositivos periféricos según una semántica precisamente definida por el fabricante del circuito.
Unprocesador Fail_Stop es un modelo teorico con um comportamiento muy sencillo. Todo su estado interno y parte de almacenamiento son volátiles y sus contenidos se pierden en caso de avería .El almacenamiento restante se considera estable, y su contenido no es afectado por ningún tipo de averia; este procesador nunca cambia erróneamente su estado interno, simplemente detiene la ejecución del programay pierde su estado interno y el contenido de la memoria volátil.



En el modelo de falla fail-stop , un proceso se detiene y este hecho es detectable por otro proceso. Además cualquier información escrita por el proceso fallido está disponible en el almacenamiento estable del procesador y puede ser accedida por los demás.

PROCESAMIENTO EN CLUSTER:
Un cluster consiste en un tipo desistema de procesamiento paralelo o distribuido, compuesto por un conjunto de computadoras que trabajan cooperativamente como un único e integrado recurso de cómputo.
Características de un típico cluster :
– Red: rápida, mejor que una típica LAN.
– Protocolos de comunicación de latencia baja.
Los clusters tienen escalabilidad incremental
– Desempeño de nodos individuales puede mejorarse conrecursos adicionales (memoria, disco).
– Pueden agregarse nuevos nodos y reemplazar otros.
– Clusters de clusters (metacomputadoras).

– Menor conexión que un SMP.
COMPONENETES DE UN CLUSTER:
En general, un clúster necesita de varios componentes de software y hardware para poder funcionar:
– Nodos
• Procesadores.
– Software de base
• Sistemas operativos.
– Comunicaciones:
– Redes de altavelocidad.
– Interfaces y software para comunicaciones.
– Middleware.
– Entornos de programación.
– Bibliotecas y herramientas de desarrollo.
Los componentes pueden ser de diferentes arquitecturas, y ejecutar con diferentes
sistemas operativos (clusters heterogéneos).

CLUSTER PROCESADORES:
Muchos tipos: CISC/RISC/VLIW/Vectoriales.
– Intel: Itanium2, Xeo.
– Sun: SPARC, ULTRASPARC III.
–HP PA.
– IBM RS6000/PowerPC.
– SGI MPIS.
– Digital Alpha.
• Pueden integrar memoria, procesador y red en un único chip.
–IRAM (CPU y memoria, http://iram.cs.berkeley.edu).
–Alpha 21366 (CPU, Controlador de memoria, NI).
CLUSTER SISTEMAS OPERATIVOS:
Estado del arte según OS:
– Linux (Beowulf)
– Microsoft NT (Illinois HPVM)
– SUN Solaris (Berkeley NOW)
– IBM AIX (IBM SP2)
– HP UX(Illinois - PANDA)
– Mach (SO basado en microkernel)
– Cluster Operating Systems (Solaris MC, SCO
Unixware, MOSIX (proyectos académicos).
– OS gluing layers: (Berkeley Glunix).

CLUSTER COMUNICACIONES:
REDES DE ALTA VELOCIDAD
• Ethernet (10Mbps), Fast Ethernet (100Mbps).
• Gigabit Ethernet (1Gbps).
• SCI (Dolphin-MPI latencia: 12 microsegundos).
• ATM.
• Myrinet (1.2Gbps).
• Digital...