Clúster de computadoras


Un clúster de computadoras es un conjunto de computadoras que trabajan juntas para que puedan verse como un solo sistema. A diferencia de las computadoras grid , los clústeres de computadoras tienen cada nodo configurado para realizar la misma tarea, controlado y programado por software.

Los componentes de un clúster generalmente están conectados entre sí a través de redes de área local rápidas , y cada nodo (computadora utilizada como servidor) ejecuta su propia instancia de un sistema operativo . En la mayoría de las circunstancias, todos los nodos usan el mismo hardware [1] [ se necesita una mejor fuente ] y el mismo sistema operativo, aunque en algunas configuraciones (p. ej., usando recursos de aplicaciones de clúster de código abierto (OSCAR)), se pueden usar diferentes sistemas operativos en cada computadora, o hardware diferente. [2]

Los clústeres generalmente se implementan para mejorar el rendimiento y la disponibilidad en comparación con los de una sola computadora, mientras que, por lo general, son mucho más rentables que las computadoras individuales de velocidad o disponibilidad comparables. [3]

Los clústeres de computadoras surgieron como resultado de la convergencia de varias tendencias informáticas, incluida la disponibilidad de microprocesadores de bajo costo, redes de alta velocidad y software para computación distribuida de alto rendimiento . [ cita requerida ] Tienen una amplia gama de aplicabilidad e implementación, que van desde grupos de pequeñas empresas con un puñado de nodos hasta algunas de las supercomputadoras más rápidas del mundo, como la Sequoia de IBM . [4] Antes de la llegada de los clústeres, los mainframes tolerantes a fallas de una sola unidad con redundancia modularfueron empleados; pero el menor costo inicial de los clústeres y la mayor velocidad de la estructura de la red han favorecido la adopción de clústeres. A diferencia de los mainframes de alta confiabilidad, los clústeres son más baratos de escalar, pero también tienen una mayor complejidad en el manejo de errores, ya que en los clústeres los modos de error no son opacos para los programas en ejecución. [5]

El deseo de obtener más poder de cómputo y mejor confiabilidad al orquestar una cantidad de computadoras comerciales estándar de bajo costo ha dado lugar a una variedad de arquitecturas y configuraciones.

El enfoque de agrupamiento de computadoras por lo general (pero no siempre) conecta varios nodos de computación fácilmente disponibles (por ejemplo, computadoras personales utilizadas como servidores) a través de una red de área local rápida . [6] Las actividades de los nodos informáticos están orquestadas por un "middleware de agrupamiento", una capa de software que se asienta sobre los nodos y permite a los usuarios tratar el clúster como una unidad informática cohesiva, por ejemplo, a través de un concepto de imagen de sistema único . [6]


Técnicos que trabajan en un gran clúster de Linux en la Universidad Tecnológica de Chemnitz , Alemania
Sun Microsystems Solaris Cluster , con refrigeración In-Row
La serie Taiwania utiliza arquitectura de clúster, con gran capacidad, ayudó a científicos de Taiwán y muchos otros durante COVID-19
Un cúmulo de Beowulf simple y construido en casa .
A VAX 11/780, c. 1977
Un clúster de equilibrio de carga con dos servidores y N estaciones de usuario.
Una configuración típica de Beowulf.
Un grupo NEC Nehalem
Pequeño clúster de bajo costo y bajo consumo de Cubieboards , utilizando Apache Hadoop en Lubuntu
Una muestra preliminar del sistema informático de clúster C25 de Ground Electronics/AB Open Circunference , equipado con 8 placas Raspberry Pi 3 Model B+ y 1 placa UDOO x86.