Cluster De máquina

Cluster de Máquina

Para entendermos melhor o que são clusters primeiro iremos falar sobre sistemas Fracamente Acoplados. São Sistemas que possuem dois ou mais sistemas computacionais conectados por linhas de comunicação.

Estes sistemas funcionam de forma independente, pois cada um tem seu próprio sistema operacional que gerencia individualmente seus recursos, também são conhecidos como sistemas multicomputadores ou clusters.

Portanto clusters são sistemas fracamente acoplados formados por nós conectados através de uma rede de interconexão de alto desempenho dedicada, ou seja é um tipo de sistema distribuído.Nesta rede cada nó é denominado membro do clusters e possui recursos independentes (UCP, memória, dispositivos de E/S) para que não haja incompatibilidade por parte dos sistemas operacionais, normalmente os membros do cluster são de um mesmo fabricante.

A comunicação entre os membros do cluster é feita pela rede de interconexão por intermédio do mecanismo de troca de mensagens, cada membro tem seu espaço de endereçamento individual. Ainda sobre a comunicação no inicio eram usados esquemas proprietários de interconexão pelos fabricantes, porém hoje em dia podemos escolher entre vários padrões estabelecidos (FDDI, Fibre Channel, Gigabit Ethernet e ATM).

Os membros do cluster geralmente tem a rede de interconexão restrita somente a eles, portanto é por meio de outra rede de acesso que os serviços são oferecidos aos usuários, por exemplo uma rede local Ethernet 10/100. Dispositivos de armazenamento também são compartilhados entre os membros do cluster como os do tipo SAN (Storage Area Network) ou SCSI.

O principal fator para sistemas em cluster serem amplamente utilizados está ligado a sua alta disponibilidade, escalabilidade e balanceamento de carga conceitos que implementados ao sistema ajudam a reduzir o downtime não só por meio de soluções de hardware e software, como também a redução do impacto de atualizações e manutenção preventiva.Portanto são usados em serviços de web, banco de dados, soluções de firewall e sistemas de comércio eletrônico.

Logo abaixo veremos os 3 tipos de clusters existentes, explicando o conceito de cada um e sua utilização prática:

Disponibilidade

Conceito: é a capacidade de manter o sistema em operação mesmo em caso de falhas mantendo a transparência aos usuários e suas aplicações, porém com menor capacidade computacional.

Utilização: em caso de falha em um membro do cluster o problema é analisado por um outro membro que logo assume as funções, este processo é conhecido como failover. Quando o problema é solucionado pode-se restaurar o sistema para a situação inicial por meio do processo de failback.

Portanto apesar da falha no membro do cluster o sistema não foi comprometido e o usuário não percebeu o problema, pois o outro membro assumiu o processamento de maneira transparente. Podemos citar outro exemplo baseando-se no compartilhamento dos dispositivos de E/S (impressoras, discos e fitas) do sistema em cluster, independente de qual sistema o usuário esteja usando neste tipo de sistema mesmo que um dos membros falhe o acesso aos dispositivos não é interrompido.

Escalabilidade

Conceito: