Какво е клъстер?

Много хора разполагат само с компютър, за да проверяват имейли и социални медии и да изпълняват основни офис задачи. Ако това е вашето натоварване, нямате нужда от много процесорна мощност. Един тънък и лек лаптоп може бързо да се справи с вашите нужди за обработка. Тези устройства могат да имат процесори, които изискват толкова малко енергия, че дори не се нуждаят от вентилатор за активно охлаждане. Много работни натоварвания обаче се нуждаят от повече мощност от това.

Например компютрите за игри обикновено имат много повече охлаждане за процесора, особено за графичния процесор, тъй като се нуждаят от повече мощност и следователно от повече охлаждане. Други задачи изискват още повече процесорна мощност, потенциално изискваща значително повече процесорна мощност, отколкото може да се побере в гигантска компютърна кутия.

За справяне с обширни изисквания за обработка има няколко опции. Целият хардуер може да бъде свързан възможно най-тясно, за да се създаде един суперкомпютър. Ако работното натоварване е достатъчно различно, можете да извършите „изчислителна мрежа“, където на различни компютри се разпределят задачи и след това се връща резултатът. Суперкомпютрите са много скъпи за изграждане и работа и изискват специализиран или дори персонализиран софтуер, за да се използва добре тяхната теоретична производителност.

Предварителните разходи, по-специално, са значителни, тъй като те могат да бъдат доста трудни за надграждане с течение на времето поради силно интегрирания характер. Грид изчисленията са много по-евтини, но работят добре само за специфични натоварвания и имат производителност, ограничена от наличния хардуер. Например, не помага да нарисувате в мрежа половин дузина тънки и леки лаптопи.

Групиране на средната земя

Средна позиция е клъстерното изчисление. Компютърният клъстер има няколко различни компютъра, свързани локално чрез високоскоростна мрежа и могат да се управляват като група. Архитектурата на клъстера има набор от предимства. Например, можете да добавите повече компютри към клъстера, ако имате нужда от повече процесорна мощност. Различните компютри също добавят устойчивост на грешки, тъй като един компютър, който се срива, не сваля цялата група; просто намалява мощността му на обработка.

Използването на пакет за управление отгоре позволява целият клъстер да се управлява наведнъж или да се насочва към отделни устройства. Това може да бъде полезно за минимизиране на дублиращи се работни потоци на множество компютри, като същевременно не елиминира възможността за надграждане на клъстера на части, за да се гарантира стабилност. Пакетът за управление не може да разбие някои проблеми, които не могат да бъдат паралелизирани. Въпреки това, наличието на пълен преглед на целия клъстер и неговата производителност му позволява да управлява натоварването по-добре, отколкото може грид.

Друго предимство на клъстерите е, че те могат да имат относително ниски разходи за настройка. Обикновено стоковият хардуер ще бъде придобит изрично за целта. Възможността да закупите стандартен компютър или сървър и да го добавите към клъстера означава, че няма специални допълнителни разходи за специализиран хардуер. Можете също така да похарчите толкова, колкото позволява бюджетът, и да добавите още през следващото тримесечие, например.

Циклите на надграждане дори не изискват непременно добавяне на идентичен хардуер. Могат да се поставят по-нови модели с по-голяма процесорна мощност. Това може да се направи и без да се налага да се заменят старите модели. Този подход означава, че не е нужно да сменяте целия хардуер при всеки цикъл на надграждане. След няколко цикъла обаче може да си струва категоричната замяна на по-старите модели. По-старите модели ще бъдат по-малко енергийно ефективни и по-малко мощни.

За какво се използват клъстерите?

Компютърните клъстери могат да се използват за много задачи, като тяхната компетентност зависи от хардуера. Например, група от компютри Raspberry Pi може да бъде групирана, за да действа като малък уеб или файлов сървър. По-често срещаните приложения биха били големи центрове за данни, работещи или обработващи бизнес или научни натоварвания. Има и средни позиции. Например ферма за рендиране, състояща се от няколко настолни компютъра, също е компютърен клъстер.

Някои суперкомпютри в списъка TOP500 на най-бързите суперкомпютри са компютърни клъстери. Японският компютър K е един пример.

Заключение

Компютърният клъстер е група от множество компютри в една локална мрежа. Възлите в клъстер са проектирани да работят заедно за обработка на разпределени работни натоварвания. Клъстерните компютри се различават от по-интегрираните монолитни суперкомпютри. Въпреки това, те също могат да бъдат класифицирани като суперкомпютри, когато са достатъчно мощни. Клъстерното изчисление също се различава от мрежовото изчисление, което използва повече географски разпределена изчислителна мощност. Клъстерното изчисление предлага висока достъпност, мащабируемост и предимства в управлението пред някои алтернативи за високопроизводителни изчисления. Какво мислиш? Уведомете ме в коментарите.