Кластеры. Например

КластерыВ случаях, когда к вычислительной системе предъявляются высокие требования в отношении надежности, доступности и производительности, кластеры, пожалуй, стоят вне конкуренции. Конечно, кластерные решения обходятся намного дороже, чем многопроцессорный сервер. Но, тем не менее, если три вышеперечисленные характеристики являются жизненно важными для деятельности предприятия или организации, заказчик, как говорится, за ценой не постоит, чтобы не оказаться в ситуации, когда придется платить вдвойне. Поэтому кластеры в нашем регионе характеризуют не столько финансовый статус заказчика, сколько роль построенной на нем вычислительной системы в его деятельности.

Предварим знакомство с конкретными проектами кратким вступлением

Прежде всего напомним определение кластера. Так называется локальная (в отличие от распределенной) вычислительная система, состоящая из множества независимых компьютеров, связанных между собой каналами передачи данных. Свойство локальности кластера заключается в том, что все его подсистемы "видны" в едином административном домене, и управление кластером выполняется как единой вычислительной системой. Компьютеры, входящие в состав кластера, называются узлами (node). Обычно это серийно выпускаемые универсальные компьютеры, способные работать самостоятельно. Узлы могут быть однопроцессорными или мультипроцессорными (конфигурация SMP). В классической схеме все узлы при работе с приложениями разделяют внешнюю память на массиве жестких дисков, используя внутренние дисковые накопители для более специальных функций. Для межузлового взаимодействия обычно применяется какая-нибудь стандартная сетевая технология, хотя это не исключает специально разработанных каналов связи. Кластерная сеть является обособленной -- она отделена от внешней сетевой среды.

В типичном случае кластеры служат для решения трех проблем. Во-первых, для обеспечения высокого уровня доступности, или готовности. Суть этой характеристики заключается в том, что система должна предоставить пользователям доступ к сервисам в запланированное время с высокой вероятностью обслуживания и иметь минимальное время незапланированных простоев. Во-вторых, для обеспечения высокой надежности. Для этого необходимо уменьшить частоту отказов системы. Решение является высоконадежным, если оно минимизирует число единых точек отказа, уменьшая тем самым риск, что отказ одного компонента приведет к отказу предоставить требуемый сервис. Высокая надежность достигается за счет избыточности, а также отказоустойчивости как аппаратных компонентов, так и прикладного и системного ПО. Ну и наконец, в-третьих, для обеспечения масштабируемости. Причем как "внутренней", так и "внешней". Под первой подразумевается возможность наращивать ресурсы узлов (количество ЦП, объем оперативной памяти, емкость дисковой системы), а под второй -- увеличение (или уменьшение) числа узлов.

Узлы кластера могут быть активными и пассивными. Активные узлы обслуживают запросы, тогда как пассивные находятся в "горячем" резерве. В многоузловом кластере может быть любое сочетание активных и пассивных узлов. При выходе активного узла из строя его функции начинает выполнять соответствующий пассивный узел.

Сегодня многие организации строят катастрофоустойчивые системы, разнося узлы кластера на значительные расстояния. В большинстве случаев такая архитектура предусматривает один основной узел и один (или более) удаленный. Удаленный узел обычно является "зеркалом" основного узла. Однако в общем случае степень зеркалирования может зависеть от требований бизнеса.

Представленные здесь несколько кластерных решений, реализованных в Украине, на наш взгляд, достаточно полно обрисовывают ситуацию в данной области. Хотя все описываемые кластеры базируются на двух узлах, они имеют различную архитектуру. Мы попытались получить ответы на следующие вопросы:
- чем обусловлен выбор кластерного решения;
- каковы его технические особенности;
- сколько времени потребовалось на внедрение проекта.

(...)
ЗАО "Металгрупп"

Для заказчика, кроме традиционных требований, предъявляемых к кластерным системам, критичной явилась также общая стоимость проекта. Кластер должен был обеспечить для распределенных по территории Украины дочерних предприятий доступ к таким сервисам, как электронная почта и корпоративная БД.

Для решения этих задач компанией "Версия" построен классический параллельный кластер на базе двух серверов SmartServer 3000, оборудованных двумя процессорами Intel Pentium III 800 MHz и оперативной памятью объемом 512 MB (рис. 3). Разделяемый дисковый массив (максимальная емкость 432 GB) с многоканальным SCSI-to-SCSI-контроллером позволяет организовать RAID уровней 50 или 51. Это обеспечивает отказоустойчивость и автоматическую перестройку RAID в случае отказа диска без снижения производительности. Серверы оборудованы сдвоенными блоками питания с возможностью оперативной замены.

Классический параллельный кластер на базе двух серверов SmartServer 3000

Коммуникация между узлами выполняется с помощью дублированного канала Fast Ethernet. К сети кластер подключен двумя каналами Ethernet (один - 100Base-TX, второй - 1000Base-T), работающими в режиме балансировки нагрузки (Intel Adaptive Load Balancing). Предусмотрено также резервирование сети.

На кластере установлено следующее ПО:


  • MS Cluster Service;
  • MS Windows 2000 Advanced Server;
  • MS Exchange Server 2000 Enterprise Edition;
  • MS SQL Server 2000 Enterprise Edition.

(...)
Полный текст статьи читайте на ITC Online.

Подпишитесь на наши новости:

Читайте нас в социальных сетях:
Читай в Twitter Читай в Фейсбуке