segunda-feira, 16 de setembro de 2013

Saiba mais sobre computação em cluster

Uma das principais características da computação em toda a sua história é a constante busca por melhorias do desempenho de seus componentes envolvidos, seja em armazenamento, processamento, transmissão de dados e muitos outros.
No entanto, a demanda de processamento e confiabilidade atual é maior do que um único computador pode oferecer, por melhor que seja. Dessa necessidade em mente surgiu o conceito de cluster.
Um cluster, em sua definição mais simples, é um conjunto de computadores ligados entre si com o objetivo de compartilhar recursos e agir como se fossem apenas um, visando redundância, proteção contra falhas ou alto desempenho computacional.
Um cluster é basicamente constituído de um nó mestre, que é o computador responsável por gerenciar os outros . Esse nó mestre verifica o status de cada um dos computadores e delega tarefas a eles, garantindo assim o funcionamento normal do cluster. Atualmente existem três tipos de cluster:
Cluster de alta disponibilidade

O objetivo deste tipo de cluster é garantir o mínimo de falhas críticas e paradas no sistema.
Um cluster de alta disponibilidade trabalha com sistemas de redundância em diversos pontos do sistema para, no caso de falha nos computadores, outro pode assumir sua carga de trabalho, evitando a interrupção do serviço.
Serviços de missão crítica como sistemas de banco de dados, segurança e monitoramento são candidatos para a utilização desse tipo de cluster.
Cluster de balanceamento de carga
O objetivo deste tipo de cluster é fazer com que diversos trabalhos sejam distribuídos entre vários nós do cluster, garantindo que dificilmente tenhão que trabalhar em sua capacidade máxima. É comum que o nó mestre funcione como um roteador, enviando requisições de conexão para os nós mais ociosos enquanto outros trabalham em outras requisições.
Esse cluster é muito utilizado em servidores HTTP, bancos de dados e sistemas de armazenamento, por garantir uma alta carga de trabalho sem sobrecarregar os nós do cluster.
Cluster de processamento paralelo
Este tipo de cluster é utilizado quando é necessário um volume de processamento muito grande. Com ele um grande processo, que levaria muito tempo para ser concluído com um único computador, é dividido em partes pelo nó mestre e cada uma dessas partes é enviada para outros diferentes. Finalizado o processamento dessa parte, ser finalizado é enviado para o nó mestre, onde remonta com o resultado do processsamento dos outros.
Os principais utilizadores desse tipo de cluster são organizações financeiras, petrolíferas, laboratórios farmacêuticos e engenharia automobilística e aeroespacial.
Há uma variante do cluster de processamento paralelo chamado grid. A principal diferença entre ele e o cluster de processamento paralelo é o gerenciamento dos trabalhos executados. Um grid normalmente funciona através da internet, onde várias pessoas ao redor do mundo doam o tempo ocioso de seu processador para ajudar em pesquisas científicas importantes como a cura de doenças como a malária, câncer e AIDS.

Para quem quer saber um pouco mais sobre cluster e grid computing, vale a pena conferir os links abaixo:
Cluster na Wikipedia
Cluster no clube do hardware
Linux-HA (uma série de ferramentas para a criação de clusters de alta disponibilidade em linux)
Cluster Beowulf (uma das melhores soluções em processamento paralelo)
Boinc (um dos mais utilizados sistemas de computação grid)
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