אשכול מחשבים – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ בוט מוסיף: gl:Clúster de computadores |
מ קישור |
||
שורה 1:
'''אשכול מחשבים''' הוא קבוצה של [[מחשב]]ים המחוברים ביניהם ופועלים יחד בצורה מתואמת, כך שבמובנים רבים הם יכולים להחשב כמחשב אחד.
[[תמונה:Us-nasa-columbia.jpg|שמאל|ממוזער|250px|אשכול מחשבים של [[נאס"א]]]]
המחשבים באשכול מחוברים ביניהם בדרך כלל באמצעות [[רשת_מקומית|רשת תקשורת מקומית]]. אשכולות מחשבים משמשים בדרך כלל לצורך שיפור מהירות ו/או [[אמינות]] של מחשב בודד, באמצעות הענקת יחס עלות תועלת טוב יותר מאשר מחשב בודד במונחי ביצועים או אמינות.
שורה 7:
===אשכולות חלוקת עומס - Load Balancing Clusters===
עקרון העבודה באשכולות חלוקת עומס הוא שהמשימות המיועדות לאשכול מופנות ל[[שרת]]ים המיועדים לקבל את המשימות ואלה מפנים אותן למערך שרתים הנמצא מאחורי הקלעים ומטרתו לבצע את המשימות.
למרות שתפקידם העיקרי של אשכולות חלוקת עומס הוא שיפור ביצועים, לעתים קרובות הם מכילים גם מרכיבים המיועדים לשפר את זמינות האשכול. אשכול מעין זה מכונה לעתים "[[חוות שרתים]]". קיימים מספר רב של פתרונות מסחריים המהווים אשכול חלוקת עומסים. ביניהם ניתן למנות את Platform LSF HPC, Moab Cluster Suite, Maui Cluster Schedueler ועוד.
פרויקט ה- Linux Virtual Server מספק פתרון [[קוד פתוח]] לסביבת [[Linux]].
===אשכולות תפוקה גבוהה - High Performance Cluster - HPC===
תפקידם של אשכולות תפוקה גבוהה הוא בעיקר לספק ביצועים חזקים [[משתמש קצה|למשתמשים]]. עיקרון הפעולה הוא חלוקת המשימות ה[[חישוביות]] למספר רב של נקודות קצה (nodes) המחוברות לאשכול. עיקר השימושים של HPC הינו לצרכים [[מדע]]יים ו[[מחקר]]יים. אחד הישומים הפופולריים ביותר לאשכול מסוג HPC הוא כאשר Linux משמשת כמערכת הפעלה, ותוכנה חופשית מתפעלת את האשכול לצורך [[עיבוד מקבילי]]. תצורה זו נקראת בדרך כלל Beowulf Cluster. אשכולות כאלה מריצים בדרך כלל [[תוכנה|תוכנות]] שנכתבו במיוחד לסביבה מקבילית הקיימת ב- HPC. תוכנות רבות כאלה משתמשות בספריות תיכנות (libraries) כגון MPI אשר יעודן העיקרי הוא יישומים מדעיים לסביבה מקבילית.
אשכולות HPC [[מיטוב
===טכנולוגית גריד - Grid Computing===
שורה 21:
==היסטוריה של אשכול מחשבים==
כמו בהרבה תחומים אחרים, גם כאן הצורך היה אבי ההמצאה. הלקוחות הם אלה שהגו את רעיון אשכול המחשבים ברגע שלא יכלו לקבל תפוקות מהירות מספיק ממחשב בודד, או כשנדרשו לגיבוי. הצורך באשכולות הופיע ב[[שנות ה-60 של המאה ה-20]] או אולי אפילו [[שנות ה-50]].
הבסיס [[הנדסה|ההנדסי]] לבנית אשכולות מחשבים ועבודה מקבילית הונח על ידי עובד [[IBM]] בשם Gene Amdahl. בשנת [[1967]] פרסם אמדל נייר עמדה בנושא מחשוב מקבילי, הנודע בשם [[חוק אמדל]]. חוק אמדל מתאר בצורה מתמטית את ההאצה בביצועים אותה ניתן לצפות באמצעות הקבלה של תהליכים בהשוואה לביצועם באופן סידרתי. המאמר הגדיר את הבסיס ההנדסי למחשוב רב-[[מעבד]]י ולאשכול מחשבים. ההבדל העיקרי בין שני סוגי [[טכנולוגיה|טכנולוגיות]] אלה הוא האם הקשר הבין-מעבדי (interprocessor) נעשה בתוך המחשב הוא בין מחשבים, על גבי הרשת.
בשל כך, ההיסטוריה של אשכולות המחשבים הראשונים קשורה באופן הדוק להיסטוריה של רשתות ל[[תקשורת מחשבים]]. אחד המניעים החזקים ליצירת ופיתוח רשתות אלו היה קישור משאבים, ובכך נוצר למעשה אשכול מחשבים דה-פקטו.
שורה 30:
הפיתוח של אשכולות אשר נבנו על ידי משתמשים לצרכי מחקר בוצע במקביל להתפתחות רשתות התקשורת ומערכת ההפעלה [[UNIX|יוניקס]], מאז ראשית שנות ה-[[1970]]. בתקופה זו חברת [[זירוקס פארק]] ופרויקט ה-[[TCP/IP]] סייעו למיסוד ה[[פרוטוקול]]ים העוסקים בתקשורת מבוססת רשת. אך רק בשנת [[1983]] לערך פותחו פרוטוקולים שאפשרו לשלוח בקלות עבודות לביצוע, וגם הוגדר [[שיתוף קבצים]]. בתקופה זו החלו להתפתח גם פתרונות מסחריים לתחום אשכול המחשבים.
המוצר המסחרי הראשון לנושא אשכול מחשבים היא ARCnet, אשר פותח על ידי חברת Datapoint בשנת [[1977]]. ARCnet נכשלה מסחרית, ונושא האשכול לא נחל הצלחה עד שחברת DEC החל לשווק את VAXcluster בשנת 1983 למערכת VAX/VMS.
ARCNET ו- VAXcluster תמכו במחשוב מקבילי, שיתוף קבצים ו[[ציוד היקפי]]. מטרת המוצרים האלה הייתה להעניק למשתמש עיבוד מקבילי תוך שמירה על אמינות המידע. המוצר VAXcluster נקרא כיום VMScluster והוא חלק ממערכת ההפעלה OpenVMS השייכת לחברת [[היולט פקארד]].
==טכנולוגיות של אשכולות מחשבים==
MPI היא [[ספרייה (תכנות)|ספרייה]] זמינה אשר מאפשרת לכתוב תוכנות מקביליות ב[[שפת C]] או בשפת [[FORTRAN]]. דוגמה לכך היא תוכנת מודלים אקלימיים הנקראת MM5
סביבת GNU/Linux מציעה כמה תוכנות אשכולות, כגון:
* Beowulf, distcc, MPICH - מיועדים לאשכולות המיועדים לתיכנות ייעודי. distcc מאפשר הידור מקבילי בסביבת GCC.
* Linux Virtual Server, Linux-HA - מאפשר למפעיל לחלק שירותים בין מספר רב של נקודות קצה באשכול.
* MOSIX, openMosix, Kerrighed, OpenSSI - אשכולות הנמצאת בתוך הליבה של מערכת ההפעלה. מאפשרים הגירת תהליכים (process migration) בין נקודות קצה זהות. OpenSSI, openMosix, ו- Kerrighed הם ישומים מסוג SSI
* DragonFly BSD, התפצלה מתוך FreeBSD 4.8 והיא מתוכננת לתמיכה באשכולות ברמת הליבה. יעד נוסף שלה הוא לתמוך ב-SSI.
* MSCS הוא ישום של חברת מיקרוסופט לתמיכה באשכולות של זמינות גבוהה (High Availablity) על גבי מערכת ההפעלה Windows. מיקרוסופט התבססה על טכנולוגיה שפותחה בחברת DEC והיא תומכת בעד 8 נקודות קצה המחוברות להתקן אחסון מסוג [[SAN]]
== ראו גם ==
שורה 48:
==לקריאה נוספת==
<div style="direction: ltr;">
* Pfister, Gregory (1997). In Search of Clusters, Prentice Hall PTR. ISBN 0138997098.
</div>
[[קטגוריה:תקשורת מחשבים]]
| |||