什麼是叢集？

叢集是一組使用某種互連網路連線的獨立計算機的集合。叢集中的每個節點可以是工作站、個人計算機，甚至是一個多處理器系統。

節點是自治的計算機，它可以參與其私有活動，同時在某些計算任務的上下文中與其他單元協作。每個節點都有其輸入/輸出系統和其作業系統。

當叢集中的所有節點都具有相同的架構並執行相同的作業系統時，該叢集稱為同構叢集，否則稱為異構叢集。互連網路可以是快速區域網或交換機。

為了實現高效能計算，互連網路必須提供高頻寬和低延遲通訊。叢集的節點可能始終專用於叢集；因此，可以在整個叢集上執行計算。專用叢集通常緊湊地打包在一個房間內。

專用叢集通常使用高速網路，例如快速乙太網和 Myrinet。或者，網際網路上不同個人擁有的節點可能只在部分時間參與叢集。在這種情況下，如果獲得所有者的許可，叢集可以利用每個參與節點的空閒 CPU 週期。

體系結構中的中介軟體層使叢集對使用者看起來像一臺並行機器，這稱為單一系統映像 (SSI)。SSI 基礎設施透過支援以下幾個功能提供對系統資源的統一訪問：−

單一入口點 − 使用者可以連線到叢集而不是連線到特定節點。

單一檔案系統 − 使用者看到一個單一的目錄和檔案層次結構。

單一管理映像 − 從單個視窗管理整個叢集。

協調資源管理 − 作業可以透明地競爭整個叢集中的資源。

叢集的主要目標是高可用性，中介軟體還將支援使叢集服務能夠從故障中恢復並在叢集所有節點之間實現容錯的功能。

例如，中介軟體應該提供用於檢查點的必要基礎設施。檢查點方案確保定期儲存程序狀態。在節點發生故障的情況下，可以在另一個工作節點上重新啟動故障節點上的程序。

Ginni

更新於： 2021年7月30日

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