Una descripción general de la computación en clúster

Introducción:
la computación en clúster es una colección de computadoras conectadas de manera estrecha o flexible que funcionan juntas para que actúen como una sola entidad. Las computadoras conectadas ejecutan operaciones juntas creando así la idea de un solo sistema. Los clústeres generalmente están conectados a través de redes de área local (LAN) rápidas

¿Por qué es importante la computación en clúster?

1. La computación en clúster brinda soluciones relativamente económicas y poco convencionales para servidores grandes o computadoras centrales.
2. Resuelve la demanda de criticidad de contenidos y servicios de procesos de una forma más rápida.
3. Muchas organizaciones y empresas de TI están implementando la computación en clúster para aumentar su escalabilidad, disponibilidad, velocidad de procesamiento y administración de recursos a precios económicos.
4. Garantiza que la potencia computacional esté siempre disponible.
5. Proporciona una estrategia general única para la implementación y aplicación de sistemas paralelos de alto rendimiento, independientemente de ciertos proveedores de hardware y sus decisiones de productos.

Tipos de computación en clúster:

1. Clústeres de alto rendimiento (HP): los clústeres
de HP utilizan clústeres de computadoras y supercomputadoras para resolver problemas computacionales avanzados. Están acostumbrados a realizar funciones que necesitan Nodes para comunicarse mientras realizan su trabajo. Están diseñados para aprovechar la potencia de procesamiento en paralelo de varios Nodes.

2. Clústeres de equilibrio de carga:

Las requests entrantes se distribuyen por recursos entre varios Nodes que ejecutan programas similares o tienen un contenido similar. Esto evita que un solo Node reciba una cantidad desproporcionada de tareas. Este tipo de distribución se usa generalmente en un entorno de alojamiento web.

3. Clústeres de alta disponibilidad (HA):

Los clústeres de alta disponibilidad están diseñados para mantener Nodes redundantes que pueden actuar como sistemas de respaldo en caso de que ocurra alguna falla. Se proporcionan servicios informáticos consistentes como actividades comerciales, bases de datos complicadas, servicios al cliente como sitios web electrónicos y distribución de archivos de red. Están diseñados para dar disponibilidad ininterrumpida de datos a los clientes. 

Clasificación del Clúster:
 

1. Clúster abierto:

Todos los Nodes necesitan direcciones IP y solo se accede a ellas a través de Internet o la web. Este tipo de clúster provoca problemas de seguridad mejorados.

2. Cerrar grupo:

Los Nodes están ocultos detrás del Node de la puerta de enlace y brindan una mayor protección. Necesitan menos direcciones IP y son buenos para tareas informáticas. 

Arquitectura de computación en clúster:

• Está diseñado con una array de computadoras individuales interconectadas y los sistemas informáticos que funcionan colectivamente como un solo sistema independiente.
• Es un grupo de estaciones de trabajo o computadoras que trabajan juntas como un solo recurso informático integrado conectado a través de interconexiones de alta velocidad.
• Un Node: una red de uno o varios procesadores con memoria, funciones de entrada y salida y un sistema operativo.
• Dos o más Nodes están conectados en una sola línea o cada Node puede estar conectado individualmente a través de una conexión LAN.

Componentes de una computadora de clúster:

1. Nodes de clúster
2. Sistema operativo de clúster
3. La interconexión del conmutador o Node
4. hardware de conmutación de red

Ventajas de la computación en clúster:
 

1. Alto rendimiento: 

Los sistemas ofrecen un rendimiento mejor y mejorado que el de las redes informáticas centrales.

2. Fácil de administrar:

Cluster Computing es manejable y fácil de implementar.

3. Escalable:

Los recursos se pueden agregar a los clústeres en consecuencia.

4. Capacidad de expansión:

Los clústeres de computadoras se pueden expandir fácilmente agregando computadoras adicionales a la red. La computación en clúster es capaz de combinar varios recursos adicionales o las redes al sistema informático existente.

5. Disponibilidad:

Los otros Nodes estarán activos cuando un Node falle y funcionarán como un proxy para el Node fallido. Esto asegura una mayor disponibilidad.

6. Flexibilidad:

Se puede actualizar a la especificación superior o se pueden agregar Nodes adicionales.

Desventajas de la computación en clúster:
 

1. Alto costo:

No es tan rentable debido a su alto hardware y su diseño.

2. Problema para encontrar fallas:

Es difícil encontrar qué componente tiene una falla.

3. Se necesita más espacio:

La infraestructura puede aumentar a medida que se necesitan más servidores para administrar y monitorear. 

Aplicaciones de la computación en clúster:

• Se pueden resolver varios problemas computacionales complejos.
• Se puede utilizar en aplicaciones de aerodinámica, astrofísica y minería de datos.
• Predicción del tiempo.
• Representación de imágenes.
• Varias aplicaciones de comercio electrónico.
• Simulación de terremotos.
• Simulación de yacimientos de petróleo.