• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Klaster komputerowy

    Przeczytaj także...
    Beowulf – rodzaj klastra komputerowego realizowanego z założeniem uzyskania maksymalnej mocy obliczeniowej jak najmniejszym kosztem. Najczęściej budowany ze zwykłych, masowo produkowanych komputerów klasy PC, połączonych siecią Ethernet. Komputery tworzące taki klaster pracują zazwyczaj pod Linuksem, a do przetwarzania równoległego używa się bibliotek MPI, LAM lub PVM.NASA Ames Research Center (skr. ARC) — jest jednym z ośrodków NASA zlokalizowanym w Moffett Field w Kalifornii, placówka położona jest na granicy miast Mountain View i Sunnyvale.
    Komputer osobisty (ang. personal computer) – mikrokomputer przeznaczony przede wszystkim do użytku osobistego w domu i biurze. Służy głównie do uruchamiania oprogramowania biurowego, dostępu do zasobów Internetu, prezentacji treści multimedialnych (tekst, obrazy, dźwięki, filmy i inne), jak i gier.
    Klaster Columbia w NASA ARC

    Klaster komputerowy (ang. cluster) – grupa połączonych jednostek komputerowych, które współpracują ze sobą w celu udostępnienia zintegrowanego środowiska pracy.

    Komputery wchodzące w skład klastra (będące członkami klastra) nazywamy węzłami (ang. node).

    Jedną z najbardziej popularnych implementacji klastrów obliczeniowych jest klaster typu Beowulf gdzie rolę węzłów pełnią wydajne komputery klasy PC, pracujące pod kontrolą GNU/Linuksa oraz z zainstalowanym oprogramowaniem pozwalającym uzyskać przetwarzanie równoległe np. bibliotekami MPI, PVM.

    Komputer (z ang. computer od łac. computare – liczyć, sumować; dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – maszyna elektroniczna przeznaczona do przetwarzania informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.Transakcja - zbiór operacji na bazie danych, które stanowią w istocie pewną całość i jako takie powinny być wykonane wszystkie lub żadna z nich. Warunki jakie powinny spełniać transakcje bardziej szczegółowo opisują zasady ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability - Atomowość, Spójność, Izolacja, Trwałość).

    Od kwietnia 2015 roku najszybszy klaster komputerowy w Polsce to superkomputer Prometheus znajdujący się w zasobach obliczeniowych Akademickiego Centrum Komputerowego Cyfronet AGH.

    Typy klastrów[]

    W istniejących rozwiązaniach klastrowych można wyodrębnić trzy podstawowe klasy wynikające z celów budowy takich rozwiązań:

    Krajowy Klaster Linuksowy (CLUSTERIX - ang. National CLUSTER of LInuX Systems) - rozproszony ogólnopolski system komputerowy, umożliwiający wspólne wykorzystanie zasobów polskich centrów komputerowych. Został uruchomiony 15 grudnia 2004 r. Wykorzystywany jest m.in. do badań naukowych w zakresie: modelowania zjawisk (np. termomechanicznych), złożonych symulacji (np. przepływu krwi), wizualizacji czy przewidywania struktur białek.Columbia - superkomputer wybudowany w 2004 roku przez Silicon Graphics dla NASA, nazwany dla uhonorowania ofiar katastrofy promu Columbia. Działał przez prawie 9 lat i umożlilił przeprowadzenie ponad 3 miliardów godzin CPU obliczeń. Został zdemontowany 15 marca 2013 roku.
  • klastry wydajnościowe: pracujące jako zespół komputerów, z których każdy wykonuje własne zadania obliczeniowe. Celem ich budowy jest powiększenie mocy obliczeniowej, w sytuacji kiedy różne komputery w klastrze pracują nad odrębnymi podzadaniami pojedynczego dużego zadania obliczeniowego. Wiele obecnych superkomputerów działa na tej zasadzie.
  • klastry niezawodnościowe: pracujące jako zespół komputerów wykonujące każdy swoje zadanie. W razie awarii jednego z węzłów, następuje automatyczne przejęcie jego funkcji przez inne węzły.
  • klastry równoważenia obciążenia: pracujące jako zespół komputerów, z których każdy wykonuje własne zadanie z puli zadań skierowanych do całego klastra. W takiej sytuacji pojedynczy komputer może wykonywać niezależne zadanie lub współpracować z kilkoma innymi węzłami klastra wykonując podzadanie większego zadania obliczeniowego. Klastry równoważenia obciążenia mogą być traktowane jako pierwowzór, a obecnie także jako częsty element składowy, systemów gridowych
  • W praktyce rozwiązania klastrowe mają charakter mieszany i wykonują dla pewnych aplikacji funkcje wydajnościowe, przy jednoczesnym odgrywaniu roli niezawodnościowej lub równoważenia obciążenia. Szczególnie często taki tryb pracy klastra dotyczy serwerów WWW, pocztowych itp., z racji sposobu pracy aplikacji obsługujących tego typu serwisy. Z drugiej strony aplikacje bazodanowe, wykorzystywane w biznesie, słabo poddają się zrównolegleniu (szczególnie, gdy żądamy transakcyjności).

    Obliczenia równoległe – forma wykonywania obliczeń, w której wiele instrukcji jest wykonywanych jednocześnie. Taka forma przetwarzania danych była wykorzystywana przez wiele lat, głównie przy wykorzystaniu superkomputerów, a szczególne zainteresowanie zyskała w ostatnich latach, z uwagi na fizyczne ograniczenia uniemożliwiające dalsze zwiększanie częstotliwości taktowania procesorów. Obliczenia równoległe stały się dominującym wzorcem w architekturze komputerowej, głównie za sprawą upowszechnienia procesorów wielordzeniowych.Grid (ang. grid, w Polsce niekiedy mylnie nazywany siatką komputerową a poprawnie przetwarzaniem sieciowym) – system, który integruje i zarządza zasobami będącymi pod kontrolą różnych domen (od instytucji po system operacyjny) i połączonymi siecią komputerową, używa standardowych, otwartych protokołów i interfejsów ogólnego przeznaczenia (odkrywania i dostępu do zasobów, autoryzacji, uwierzytelniania) oraz dostarcza usług odpowiedniej jakości (QoS, oferuje usługi wyższego poziomu).

    Inne możliwe i stosowane klasyfikacje klastrów, to podział na klastry:

  • aplikacyjne i systemowe;
  • typu Single System Image (SSI) i pozostałe;
  • Zobacz też[]

  • grid komputerowy
  • TOP500
  • Krajowy Klaster Linuksowy
  • Przypisy

    Linki zewnętrzne[]

  • Aktualna lista 500 największych superkomputerów na świecie
  • Superkomputer klastrowy Zeus z AGH najmocniejszy w Polsce
  • Klastry w Polsce
  • Superkomputery i klastry obliczeniowe w Polsce
  • Message Passing Interface (MPI) (z ang. Interfejs Transmisji Wiadomości) – protokół komunikacyjny będący standardem przesyłania komunikatów pomiędzy procesami programów równoległych działających na jednym lub więcej komputerach. Interfejs ten wraz z protokołem oraz semantyką specyfikuje, jak jego elementy winny się zachowywać w dowolnej implementacji. Celami MPI są wysoka jakość, skalowalność oraz przenośność. MPI jest dominującym modelem wykorzystywanym obecnie w klastrach komputerów oraz superkomputerach. Pierwsza wersja standardu ukazała się w maju 1994 r. Standard MPI implementowany jest najczęściej w postaci bibliotek, z których można korzystać w programach tworzonych w różnych językach programowania, np. C, C++, Ada, Fortran.Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH – wyodrębniona organizacyjnie i finansowo jednostka podległa Rektorowi Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Cyfronet jest najstarszym z pięciu polskich centrów Komputerów Dużej Mocy, obok ICM w Warszawie, PCSS w Poznaniu, WCSS we Wrocławiu i TASK w Gdańsku oraz ustanowioną przez Komitet Badań Naukowych jednostką wiodącą w zakresie eksploatacji i rozbudowy Miejskiej Sieci Komputerowej w Krakowie.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Język polski (polszczyzna) – język naturalny należący do grupy zachodniosłowiańskich (do których należą również czeski, słowacki, kaszubski, dolnołużycki, górnołużycki i wymarły połabski), stanowiących część rodziny indoeuropejskiej.
    PVM - Wirtualna Maszyna Równoległa (ang. Parallel Virtual Machine) to zestaw narzędzi do tworzenia oprogramowania dla sieci równolegle połączonych komputerów. Został zaprojektowany i stworzony by umożliwić łączenie komputerów o różnych konfiguracjach sprzętowych w jeden równolegle działający komputer.
    SSI – Single System Image (jednolity obraz systemu) – rodzaj klastra komputerowego, w którym użytkownik widzi węzły klastra jako jeden system. Przykładem takich systemów są m.in. OpenSSI, MOSIX, openMosix. Koncepcja przeważnie kojarzona z Rozproszonym Systemem Operacyjnym, ale pojedynczy jednolity obraz systemu może być stosowany z bardziej przyziemnych powodów, jak na przykład zarządzanie procesami, które może być osiągnięte poprzez stosowanie dodatkowej warstwy oprogramowania, ponad obrazami konwencjonalnych systemów uruchamianych na poszczególnych węzłach.Zainteresowanie SSI wynika z założenia, że tego typu klastry mogą być łatwiejsze w użytku i administrowaniu, niż bardziej wyspecjalizowane. Różne systemy SSI mogą udostępniać bardziej lub mniej złożoną formę iluzji pojedynczego systemu.
    Superkomputer – komputer znacznie przewyższający możliwościami powszechnie używane komputery, w szczególności dysponujący wielokrotnie większą mocą obliczeniową. Określenie to pojawiło się w latach 60. w odniesieniu do komputerów produkowanych przez CDC i później przez firmę Cray. Były one produkowane w dziesiątkach egzemplarzy i kosztowały po kilka milionów dolarów. Współcześnie większość superkomputerów to pojedyncze egzemplarze, zaprojektowane i wyprodukowane na zamówienie, zazwyczaj z seryjnie produkowanych procesorów i innych podzespołów. Koszty ich produkcji sięgają miliarda dolarów. Od czerwca 2013 najszybszym superkomputerem na świecie jest Tianhe-2, zbudowany w Chinach.
    TOP500 - strona internetowa przedstawiająca listę 500 superkomputerów uzyskujących najlepsze wyniki w teście LINPACK. Lista jest aktualizowana dwa razy w ciągu roku i prezentowana na dwóch konferencjach naukowych: w czerwcu na International Supercomputing Conference i w listopadzie na ACM/IEEE Supercomputing Conference.
    Prometheus – superkomputer zainstalowany w 2015 w Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, w kwietniu 2015 jest najszybszym superkomputerem w Polsce z wydajnością niemal 1,7 biliarda operacji na sekundę.

    Reklama