Un VMScluster , originalmente conocido como VAXcluster , es un grupo de computadoras que involucra a un grupo de computadoras que ejecutan el sistema operativo OpenVMS . Mientras que los sistemas multiprocesador estrechamente acoplados ejecutan una sola copia del sistema operativo , un VMScluster está débilmente acoplado : cada máquina ejecuta su propia copia de OpenVMS, pero el almacenamiento en disco, el administrador de bloqueos y el dominio de seguridad son todos en todo el clúster, proporcionando un solo sistema. imagenabstracción. Las máquinas pueden unirse o salir de un VMScluster sin afectar al resto del clúster. Para una disponibilidad mejorada, VMSclusters admite el uso de discos de dos puertos conectados a dos máquinas o controladores de almacenamiento simultáneamente.
Versión inicial
Digital Equipment Corporation (DEC) anunció por primera vez VAXclusters en mayo de 1983. En esta etapa, la agrupación requería hardware de comunicaciones especializado, así como algunos cambios importantes en los subsistemas de bajo nivel en VMS. El software y el hardware se diseñaron conjuntamente. La compatibilidad con VAXcluster se agregó por primera vez en VAX / VMS V4.0, que se lanzó en 1984. Esta versión solo admitía la agrupación en clústeres sobre la interconexión informática (CI) patentada de DEC .
En el centro de cada grupo había un acoplador en estrella , al cual cada nodo (computadora) y dispositivo de almacenamiento de datos en el grupo estaba conectado por uno o dos pares de cables CI . Cada par de cables tenía una velocidad de transmisión de 70 megabits por segundo, una alta velocidad para esa época. El uso de dos pares dio una tasa de transmisión agregada de 140 megabits por segundo, con redundancia en caso de que fallara un cable; los acopladores en estrella también tenían cableado redundante para una mejor disponibilidad.
Cada cable CI se conecta a su computadora a través de un puerto CI , que puede enviar y recibir paquetes sin la participación de la CPU. Para enviar un paquete, una CPU solo tenía que crear una pequeña estructura de datos en la memoria y agregarla a una cola de "envío"; de manera similar, el puerto CI agregaría cada mensaje entrante a una cola de "recepción". Las pruebas demostraron que un VAX-11/780 podía enviar y recibir 3000 mensajes por segundo, a pesar de que nominalmente era una máquina 1- MIPS . El protocolo de control de almacenamiento masivo (MSCP), estrechamente relacionado, permitió un rendimiento igualmente alto del subsistema de almacenamiento masivo. Además, los paquetes MSCP se transportaban muy fácilmente a través del CI, lo que permitía el acceso remoto a los dispositivos de almacenamiento.
VAXclustering fue el primer sistema de agrupación en clústeres en lograr el éxito comercial y fue un importante punto de venta para los sistemas VAX.
Desarrollos posteriores
En 1986, DEC agregó soporte VAXclustering a sus minicomputadoras MicroVAX , ejecutándose a través de Ethernet en lugar de hardware de propósito especial. Si bien no ofrecen las ventajas de alta disponibilidad del hardware de CI, estos VAXclusters de área local (LAVc) proporcionaron una ruta de expansión atractiva para los compradores de miniordenadores de gama baja. LAVc también permitió que los nodos satélites sin disco se iniciaran a través de la red utilizando el disco del sistema de un nodo de arranque .
Las versiones posteriores de OpenVMS (V5.0 y posteriores) admitían VAXclusters de "interconexión mixta" (utilizando CI y Ethernet) y VAXclustering sobre DSSI ( sistemas digitales e interconexión de almacenamiento ), SCSI y FDDI , entre otros transportes. Con el tiempo, a medida que se dispuso de redes de área amplia de gran ancho de banda, la agrupación se amplió para permitir enlaces de datos por satélite y enlaces terrestres de larga distancia. Esto permitió la creación de clústeres tolerantes a desastres ; Al ubicar un solo VAXcluster en varias áreas geográficas diversas, el clúster podría sobrevivir a fallas de infraestructura y desastres naturales.
VAXclustering recibió una gran ayuda con la introducción de servidores terminales que utilizan el protocolo LAT . Al permitir que los terminales seriales ordinarios accedan a los nodos host a través de Ethernet, fue posible que cualquier terminal se conectara rápida y fácilmente a cualquier nodo host. Esto hizo que fuera mucho más sencillo realizar la conmutación por error de los terminales de usuario de un nodo del clúster a otro.
El soporte para clustering sobre TCP / IP se agregó en OpenVMS versión 8.4, que se lanzó en 2010. Con Gigabit Ethernet ahora común y 10 Gigabit Ethernet que se está introduciendo, los cables y tarjetas de red estándar son suficientes para admitir VMSclustering.
Características
OpenVMS admite hasta 96 nodos en un solo clúster y permite clústeres de arquitectura mixta, donde los sistemas VAX y Alpha, o los sistemas Alpha e Itanium pueden coexistir en un solo clúster (varias organizaciones han demostrado clústeres de arquitectura triple y configuraciones de clúster con hasta 150 nodos, pero estas configuraciones no son oficialmente compatibles).
A diferencia de muchas otras soluciones de agrupación en clústeres, VMScluster ofrece lectura-escritura transparente y completamente distribuida con bloqueo a nivel de registro, lo que significa que varios nodos de clúster pueden acceder al mismo disco e incluso al mismo archivo a la vez; el bloqueo ocurre solo al nivel de un solo registro de un archivo, que normalmente sería una línea de texto o un solo registro en una base de datos. Esto permite la construcción de servidores de bases de datos con redundancia múltiple de alta disponibilidad.
Las conexiones de clúster pueden extenderse hasta 500 millas (800 km), lo que permite que los nodos miembros se ubiquen en diferentes edificios en un campus de oficinas o en diferentes ciudades.
El sombreado de volumen basado en host permite que los volúmenes (del mismo tamaño o de diferentes tamaños) se sombreen (reflejen) en múltiples controladores y múltiples hosts, lo que permite la construcción de entornos tolerantes a desastres.
El acceso completo al administrador de bloqueo distribuido (DLM) está disponible para los programadores de aplicaciones, y esto permite que las aplicaciones coordinen recursos y actividades arbitrarios en todos los nodos del clúster. Esto incluye la coordinación a nivel de archivo, pero los recursos, las actividades y las operaciones que se pueden coordinar con el DLM son completamente arbitrarios.
Con la capacidad admitida de actualizaciones continuas y varios discos del sistema, las configuraciones de clúster se pueden mantener en línea y actualizar de forma incremental. Esto permite que las configuraciones del clúster continúen brindando acceso a aplicaciones y datos mientras un subconjunto de los nodos miembros se actualiza a versiones de software más nuevas. [1] [2] Los tiempos de actividad de los clústeres se miden con frecuencia en años, siendo el tiempo de actividad más largo actual al menos dieciséis años. [3]
Referencias
- ^ "Sistemas de clúster VSI OpenVMS" (PDF) . Agosto de 2019.
- ^ "Productos VSI - Clústeres" .
- ^ Desglose del proyecto Uptimes para VMSclusters
Otras lecturas
- Nancy P. Kronenberg, Henry M. Levy, William D. Strecker, "VAXcluster: un sistema distribuido estrechamente acoplado" . Transacciones ACM en sistemas informáticos 4 (2), 1986
- DIGITAL Technical Journal 3 (3), 1991 Este número se dedicó a VAXclusters y redes FDDI. (Archivado como archivos PDF).