Cluster - Alto Desempenho

Definição de Cluster

Cluster é um sistema distribuído de computadores independentes e interligados no intuito de processar uma tarefa especifica. Estas máquinas dividem entre si as atividades de processamento e executam este de maneira simultânea, sendo assim cada computador que faz parte do cluster recebe o nome de nó ou node. O cluster deve ser visualizado pelos usuários ou por outro sistema que necessita deste processamento como um único computador ou máquina.

A computação em cluster se mostra muitas vezes como uma solução viável porque os nós podem até mesmo ser compostos por computadores simples, como PCs de desempenho mediano mas juntos, eles configuram um sistema de processamento com capacidade suficiente para dar conta de determinadas aplicações.

Tipos de clusters

Há muitas aplicações que só podem ser atendidas suficientemente com a computação de alto desempenho um exemplo disso são os sistemas meteorológicos ou até mesmo programas de renderização de imagens tridimensionais, entre outros. Hás aplicação críticas que não pode parar de funcionar ou não pode perder dados, por exemplo os sistemas bancários, o cluster pode se mostrar como uma solução viável, desde que o tipo mais adequado seja escolhido.

Há vários tipos de cluster mas o estudado a seguir será o cluster de alto desempenho.

Cluster de Alto Desempenho 

High Performance Computing Cluster: Clusters de alto desempenho são direcionados a aplicações bastante exigentes no que diz respeito ao processamento. Sistemas utilizados em pesquisas científicas, podem se beneficiar deste tipo de cluster por necessitarem analisar uma grande variedade de dados rapidamente e realizar cálculos bastante complexos.

Aumentar o desempenho é um dos principais objetivos de clusters de computadores, entende-se desempenho como carga ou tempo de execução de tarefas. Eles exploram explicitamente o paralelismo como principal ferramenta, e para comprovar ganhos existem métricas que são utilizadas a fim de estruturar uma melhor solução para a tarefa.

O foco deste tipo de cluster é de permitir que o processamento direcionado à aplicação forneça resultados satisfatórios em tempo hábil, mesmo que haja centenas de milhares de gigaflops envolvidos com a tarefa.

Não e preciso se prender a apenas um tipo de cluster, pois conforme a necessidade da resolução da tarefa será necessário utilizar uma combinação de características de clusters diferentes para um bom desempenho da aplicação. A disponibilidade dos serviços e tolerância a falhas e escalabilidade também são vantagens presentes em cluster de computadores, uma vez que, sistemas em cluster são formados por micros subsistemas independentes.

Aplicabilidade Utilizando o OpenSSI

O OpenSSI é uma solução aberta para clusters focada em ambientes Linux, tem-se como base o conceito de Single System Image (SSI), ou seja, um sistema que considera vários nós, mas é localizado na rede apenas como um único computador. Os softwares não precisam ser alterados para visualizar os nós quando o cluster estiver rodando, e com isso facilita a implementação da solução. O OpenSSI pode lidar tanto com alto desempenho quanto com alta disponibilidade, além de possuir recursos para balanceamento de carga.