Computação em cluster

Cluster Combinado Alta Disponibilidade e Balanceamento de Carga

Esta solução combinada visa prover uma solução de alta performance aliada a possibilidade da não existência de paradas críticas. Este cluster combinado é uma solução perfeita para ISP e aplicações de rede nas quais a continuidade de suas operações é muito crítica.

Algumas caracteristicas desta plataforma:

Redirecionamento dos pedidos aos nós falhas para os nós reservas;

Melhoria na qualidade dos níveis de serviço para as aplicações típicas de rede;

Transparente integração para as aplicações stand-alone e não-cluster juntos em uma única rede virtual;

Disponibilizar uma arquitetura de framework altamente escalável.

Figura 2: Solução HA + LB.

Beowulf Cluster

O que é um Beowulf Cluster?

Um dos mais notáveis avanços tecnológicos dos dias atuais, tem sido o crescimento da performance computacional dos PCs (Computadores Pessoais). A verdade é que o mercado de PCs é maior que o mercado de workstations, permitindo que o preço de um PC decresça, enquanto sua performance aumenta substancialmente, sobrepondo, em muitos casos, a performance de estações de trabalho dedicadas.

O cluster Beowulf foi idealizado pelos seus desenvolvedores com o objetivo de suprir a crescente e elevada capacidade de processamento em diversas áreas cientificas com o objetivo de construírem sistemas computacionais poderosos e economicamente viáveis. Claro que a evolução constante do desempenho dos processadores tem colaborado e muito na aproximação entre PCs e Workstations, a diminuição do custos das tecnologias de rede e dos próprios processadores e o sistema operacional aberto e gratuito, como o GNU/Linux em muito influenciam as pesquisas para melhoria desta nova filosofia de processamento de alto desempenho em clusters.

Uma característica chave de um cluster Beowulf, é o software utilizado, que é de elevado desempenho e gratuito na maioria de suas ferramentas, como exemplo podemos citar os sistemas operacionais GNU/Linux e FreeBSD sobre os quais estão instaladas as diversas ferramentas que viabilizam o processamento paralelo, como é o caso das API’s MPI e PVM. Isto se permitiu fazer alterações no sistema operacional Linux para dotá-lo de novas características que facilitaram a implementação para aplicações paralelas.

Como o Beowulf trabalha?

O sistema é dividido em um nodo controlador denominado front-end (particularmente denomino de nó mestre), cuja função é controlar o cluster, monitorando e distribuindo as tarefas, atua como servidor de arquivos e executa o elo entre os usuários e o cluster. Grandes sistemas em cluster podem distribuir diversos servidores de arquivos, nó de gerencia pela rede para não sobrecarregar o sistema. Os demais nós são conhecidos como clientes ou backends (bem eu denomino nós escravos), e são exclusivamente dedicados para processamento das tarefas enviadas pelo nó controlador, e não existe a necessidade de teclados e monitores, e eventualmente até sem a utilização de discos rígidos (boot remoto), e podem ser acessadas via login remoto (telnet ou ssh).

Figura 3: Cluster Beowulf.

O Beowulf é um projeto bem sucedido. A opção feita por seus criadores de usar hardware popular e software aberto tornou-o fácil de se replicar e modificar, a prova disso é a grande quantidade de sistemas construídos à moda Beowulf em diversas universidades, empresas americanas e européias e até residenciais. Mais do que um experimento foi obtido um sistema de uso prático que continua sendo aperfeiçoado constantemente.