Hvad er en klynge?

Mange mennesker kun en computer til at tjekke e-mail og sociale medier og til at udføre grundlæggende kontoropgaver. Hvis dette er din arbejdsbyrde, behøver du ikke meget processorkraft. En tynd og let bærbar computer kan hurtigt håndtere dine behandlingsbehov. Disse enheder kan have processorer, der kræver så lidt strøm, at de ikke engang behøver en blæser til aktiv køling. Mange arbejdsopgaver har dog brug for mere strøm end det.

For eksempel har gamingcomputere en tendens til at have meget mere køling til CPU'en, især GPU'en, da de har brug for mere strøm og derfor mere køling. Andre opgaver kræver stadig mere processorkraft, hvilket potentielt kræver betydeligt mere processorkraft, end der kan passes ind i en gigantisk computerkabinet.

For at håndtere omfattende behandlingskrav er der et par muligheder. Al hardware kan forbindes så tæt som muligt for at skabe en enkelt supercomputer. Hvis arbejdsbyrden er tilstrækkelig adskilt, kan du udføre "grid computing", hvor forskellige computere får tildelt opgaver og derefter returnere resultatet. Supercomputere er meget dyre at bygge og køre og kræver specialiseret eller endda tilpasset software for at gøre god brug af deres teoretiske ydeevne.

Især forudgående omkostninger er betydelige, da de kan være ret svære at opgradere over tid med den meget integrerede natur. Grid computing er meget billigere, men fungerer kun godt til specifikke arbejdsbelastninger og har ydelse begrænset af den tilgængelige hardware. For eksempel hjælper det ikke at tegne et gitter af et halvt dusin tynde og lette bærbare computere.

Klynger på mellemgrunden

En mellemting er cluster computing. En computerklynge har flere forskellige computere forbundet lokalt via højhastighedsnetværk og kan administreres som en gruppe. Klyngearkitekturen har en række fordele. For eksempel kan du tilføje flere computere til klyngen, hvis du har brug for mere processorkraft. Forskellige computere tilføjer også fejltolerance, da én nedbrudt computer ikke ødelægger hele gruppen; det reducerer blot dens processorkraft.

Ved at bruge en over-the-top-styringspakke kan hele klyngen administreres på én gang eller målrette mod individuelle enheder. Dette kan være nyttigt for at minimere duplikerede arbejdsgange over flere computere, mens det ikke eliminerer muligheden for at opgradere klyngen på en stykkevis måde for at sikre stabilitet. En administrationspakke kan ikke nedbryde nogle problemer, der ikke kan paralleliseres. Men at have et fuldt overblik over hele klyngen og dens ydeevne gør det i stand til at styre arbejdsbyrden bedre, end et gitter kan.

En anden fordel ved klynger er, at de kan have relativt lave etableringsomkostninger. Typisk vil råvarehardware blive anskaffet eksplicit til formålet. At være i stand til at købe en standardcomputer eller server og tilføje den til klyngen betyder, at der ikke er nogen særlige ekstra omkostninger for specialiseret hardware. Du kan også bruge så meget som budgettet tillader og tilføje mere næste kvartal, for eksempel.

Opgraderingscyklusser behøver ikke engang nødvendigvis at tilføje identisk hardware. Nyere modeller med mere processorkraft kan sættes i. Dette kan også gøres uden at skulle udskifte de gamle modeller. Denne tilgang betyder, at du ikke behøver at udskifte al hardware hver opgraderingscyklus. Efter et par cyklusser kan det dog blive værd ligefrem at udskifte ældre modeller. Ældre modeller vil være mindre energieffektive og mindre kraftfulde.

Hvad bruges klynger til?

Computerklynger kan bruges til mange opgaver, og deres færdigheder afhænger af hardwaren. For eksempel kunne en gruppe af Raspberry Pi-computere grupperes til at fungere som en lille web- eller filserver. Mere almindelige applikationer ville være store datacentre, der arbejder eller behandler forretningsmæssige eller videnskabelige arbejdsbelastninger. Der er også mellemveje. For eksempel er en renderfarm bestående af nogle få stationære computere også en computerklynge.

Nogle supercomputere på TOP500-listen over hurtigste supercomputere er computerklynger. Japans K-computer er et eksempel.

Konklusion

En klyngecomputer er en gruppe af flere computere på et enkelt LAN. Noder i en klynge er designet til at arbejde sammen for at behandle distribuerede arbejdsbelastninger. Klyngecomputere adskiller sig fra mere integrerede monolitiske supercomputere. De kan dog også klassificeres som supercomputere, når de er tilstrækkelig kraftige. Cluster computing adskiller sig også fra grid computing, som udnytter mere geografisk fordelt computerkraft. Cluster computing tilbyder høj tilgængelighed, skalerbarhed og administrationsfordele i forhold til nogle alternativer til højtydende computing. Hvad tænker du? Fortæl mig det i kommentarerne.