Cluster 定義
為了某種特定需求,由一台以上的機器所組成的架構。
Cluster 種類
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- High Availability Cluster-增加伺服器和以網路為基礎的應用程式的高可用性及備援性。
- Load Balancing Cluster-將服務需求分派給多台伺服器,可視系統負載隨時彈性增加伺服器。
- High Performance Computing Cluster(高效能/平行運算叢集系統)-所謂高效能/平行運算叢集系統就是讓你的應用程式可以使用到多台主機的運算能力(CPU、Memory..)讓程式很快地運算執行完畢,例如:Beowulf Cluster。
- Grid computing
-網格計算或網格叢集是一種與叢集計算非常相關的技術。網格與傳統叢集的主要差別是網格是連線一組相關並不信任的電腦,它的運作更像一個計算公共設施而不是一個獨立的電腦。還有,網格通常比叢集支援更多不同類型的電腦集合。
Beowulf Cluster
1994年夏季,美國太空總署(NASA)的CESDIS(the Center of Excellence in Space Data and Information Sciences)為了進行地球與太空科學研究計畫(the Earth and Space Science Project),而嘗試用低廉而易得的電腦相關零件,或稱為COTS (Commodity Off The Shelf),來組裝可支援平行計算的電腦系統,以應付該計畫所需處理的大量資訊處理與計算。
為此,將十六個Intel 100 MHz DX4以10Mbits/s Ethernet組裝成一個叢集(Cluster),並取名為Beowulf(戰狼或稱北歐武夫)。但是,Beowulf真正的內容定義則是到了1996年才確定下來。該年的九月,美國的Los Alamos National Laboratory(LANL)建置了一個名為Loki的叢集電腦系統,它是由16顆Intel Pentium Pro 200 CPUs所組成,網路則為100Mbps Fast Ethernet,作業系統採用Linux,平行運算與資料傳輸用MPI(Message Passing Interfacing)。
HPC系統架構
High Performace Computing(簡稱HPC)系統泛指用於中大規模科學/工程計算的計算機系統。目前的主流架構有SMP、PVP、cc-NUMA、Cluster等幾種基礎系統架構。實際系統有可能同時採用多種架構。
HPC Cluster
Cluster的種類比較多,我們這裡僅僅指HPC Cluster。如下圖所示,HPC Cluster是指通過軟體和網路將多台獨立的伺服器組建成為一個大型系統;通過將一個大規模計算任務進行分割並分發至內部各個計算節點上來實現對中大規模計算任務的支持。 Cluster的組建方式非常靈活,能夠支持異構節點(例如,32bit和64bit、linux和Unix、不同硬件配置的節點等)。
Cluster系統架構
瑋凌的叢集運算系統:
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