Кластерные вычислительные системы типа CoPC

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи, представляющая с точки зрения пользователя единую машину.

Современные высокопроизводительные вычислительные системы (ВВС, High Performance Computing, Supercomputing, HPC, SC) представляют собой сложный комплекс, параметры которого определяются не только характеристиками отдельных компонентов (процессоров, памяти, систем хранения и коммутации), но и архитектурой.

Кластер — это разновидность параллельной или распределённой системы, которая:

состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;

используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс».

Обычно различают следующие основные виды кластеров:

1) отказоустойчивые кластеры (High-availability clusters, HA)- Создаются для обеспечения высокой доступности сервиса, предоставляемого кластером. Избыточное число узлов, входящих в кластер, гарантирует предоставление сервиса в случае отказа одного или нескольких серверов.

2) кластеры с балансировкой нагрузки (Load balancing clusters)- Принцип их действия строится на распределении запросов через один или несколько входных узлов, которые перенаправляют их на обработку в остальные, вычислительные узлы. Первоначальная цель такого кластера — производительность, однако, в них часто используются также и методы, повышающие надёжность

3) вычислительные кластеры (Сomputing clusters)- Кластеры используются в вычислительных целях, в частности в научных исследованиях.Для вычислительных кластеров существенными показателями являются высокая производительность процессора на операциях над числами с плавающей точкой (flops) и низкая латентность объединяющей сети, и менее существенными — скорость операций ввода-вывода, которая в большей степени важна для баз данных и web-сервисов. Вычислительные кластеры позволяют уменьшить время расчетов, по сравнению с одиночным компьютером, разбивая задание на параллельно выполняющиеся ветки, которые обмениваются данными по связывающей сети.

4) grid-системы- Такие системы не принято считать кластерами, но их принципы в значительной степени сходны с кластерной технологией. Главное отличие — низкая доступность каждого узла, то есть невозможность гарантировать его работу в заданный момент времени (узлы подключаются и отключаются в процессе работы), поэтому задача должна быть разбита на ряд независимых друг от друга процессов. Такая система, в отличие от кластеров, не похожа на единый компьютер, а служит упрощённым средством распределения вычислений.