Co je klastr?

Mnoho lidí používá počítač pouze ke kontrole e-mailů a sociálních médií a k provádění základních kancelářských úkolů. Pokud je toto vaše pracovní zatížení, nepotřebujete velký výpočetní výkon. Tenký a lehký notebook dokáže rychle zvládnout vaše potřeby zpracování. Tato zařízení mohou mít procesory, které vyžadují tak málo energie, že k aktivnímu chlazení nepotřebují ani ventilátor. Mnoho pracovních zátěží však vyžaduje větší výkon.

Například herní počítače mívají mnohem více chlazení CPU, zejména GPU, protože potřebují více energie, a tedy i více chlazení. Jiné úlohy vyžadují ještě větší výpočetní výkon, potenciálně podstatně větší výpočetní výkon, než se vejde do obří počítačové skříně.

Pro zvládnutí rozsáhlých požadavků na zpracování existuje několik možností. Veškerý hardware lze propojit co nejtěsněji a vytvořit tak jeden superpočítač. Pokud je pracovní zátěž dostatečně odlišná, můžete provádět „výpočetní sítě“, kde jsou různým počítačům přiděleny úkoly a poté vrátit výsledek. Superpočítače jsou velmi nákladné na sestavení a provoz a vyžadují specializovaný nebo dokonce přizpůsobený software, aby bylo možné dobře využít jejich teoretický výkon.

Zejména počáteční náklady jsou značné, protože mohou být v průběhu času velmi obtížné upgradovat díky vysoce integrované povaze. Grid computing je mnohem levnější, ale funguje dobře pouze pro konkrétní pracovní zatížení a má výkon omezený dostupným hardwarem. Nepomáhá například zakreslit do mřížky půl tuctu tenkých a lehkých notebooků.

Shlukování na střední půdě

Střední cestou je cluster computing. Počítačový cluster má několik různých počítačů připojených lokálně vysokorychlostní sítí a lze je spravovat jako skupinu. Clusterová architektura má řadu výhod. Například můžete do clusteru přidat více počítačů, pokud potřebujete větší výpočetní výkon. Různé počítače také zvyšují odolnost proti chybám, protože jeden zhroucený počítač nesníží celou skupinu; jen to snižuje jeho výpočetní výkon.

Použití over-the-top sady pro správu umožňuje spravovat celý cluster najednou nebo cílit na jednotlivá zařízení. To může být užitečné pro minimalizaci duplicitních pracovních postupů na více počítačích a zároveň neeliminovat možnost upgradovat cluster po částech, aby byla zajištěna stabilita. Sada pro správu nemůže vyřešit některé problémy, které nelze paralelizovat. Úplný přehled o celém clusteru a jeho výkonu mu však umožňuje zvládat zátěž lépe, než to dokáže grid.

Další výhodou klastrů je, že mohou mít relativně nízké zřizovací náklady. Obvykle bude komoditní hardware pořízen výslovně za tímto účelem. Možnost zakoupit standardní počítač nebo server a přidat jej do clusteru znamená, že nevznikají žádné zvláštní dodatečné náklady na specializovaný hardware. Můžete také utratit tolik, kolik vám rozpočet dovolí, a přidat další například v příštím čtvrtletí.

Upgradovací cykly dokonce nemusí nutně přidávat identický hardware. Lze zasunout novější modely s vyšším výpočetním výkonem. To lze také provést bez nutnosti výměny starých modelů. Tento přístup znamená, že nemusíte vyměňovat veškerý hardware v každém cyklu upgradu. Po několika cyklech se však může stát, že se vyplatí rovnou vyměnit starší modely. Starší modely budou méně energeticky účinné a méně výkonné.

K čemu se klastry používají?

Počítačové clustery lze použít pro mnoho úkolů, přičemž jejich odbornost závisí na hardwaru. Například skupina počítačů Raspberry Pi by mohla být klastrována, aby fungovala jako malý webový nebo souborový server. Častějšími aplikacemi by byla velká datová centra pracující nebo zpracovávající obchodní nebo vědecké úlohy. Existují i ​​střední cesty. Například renderovací farma sestávající z několika stolních počítačů je také počítačový cluster.

Některé superpočítače v žebříčku TOP500 nejrychlejších superpočítačů jsou počítačové clustery. Japonský počítač K je jedním příkladem.

Závěr

Clusterový počítač je skupina více počítačů v jedné LAN. Uzly v clusteru jsou navrženy tak, aby spolupracovaly při zpracování distribuovaných úloh. Clusterové počítače se liší od více integrovaných monolitických superpočítačů. Mohou však být také klasifikovány jako superpočítače, pokud jsou dostatečně výkonné. Cluster computing se také liší od grid computingu, který využívá více geograficky distribuovaného výpočetního výkonu. Cluster computing nabízí vysokou dostupnost, škálovatelnost a výhody správy oproti některým alternativám pro vysoce výkonné výpočty. jaké jsou vaše myšlenky? Dejte mi vědět do komentářů.