Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.488

Существует множество видов кластеров, два из которых доминируют: централизованные и децентрализованные. Централизованным называют кластер рабочих станций или персональных компьютеров, смонтированных в большую конструкцию в пределах одной комнаты. Иногда они располагаются более компактно, чем обычно, чтобы сократить физические размеры и длину кабеля. Как правило, все входящие в кластер машины гомогенны и не имеют никаких периферийных устройств, кроме сетевых плат и, возможно, дисководов. Гордон Белл (Gordon Bell), разработчик PDP-11 и VAX, назвал их безголовыми рабочими станциями, намекая на то, что у этих машин нет владельцев.

Децентрализованные кластеры состоят из рабочих станций или персональных компьютеров, разбросанных в пределах здания или кампуса. Большинство из них простаивают много часов в день, особенно ночью. Обычно они связаны локальной сетью. Они гетерогенны и имеют полный набор периферийных устройств, хотя кластер с тысячью мышей ничем не лучше кластера вообще без мышей. Самое важное то, что многие входящие в кластер машины имеют владельцев, каждый из которых души не чает в своей машине и не слишком лояльно относится к тому, что какой-то астроном пытается вовлечь ее в вычисления, связанные с теорией большого взрыва. Если же использовать для организации кластера только бездействующие на данный момент машины, обязательно нужен какой-то механизм миграции заданий, чтобы освободить машину, когда она понадобится своему владельцу. Хотя проблема миграции заданий вполне решаема, решение требует дополнительного усложнения программного обеспечения.

Кластеры зачастую невелики — в пределах от дюжины до, возможно, 500 компьютеров. Тем не менее, можно построить очень большой кластер из обычных ПК. Компания Google предложила для этого интересный способ, который мы здесь рассмотрим.

Google

Google — популярная система поиска информации в Интернете. Своей популярностью она обязана простоте интерфейса и малому времени отклика, хотя внутреннее устройство Google можно назвать каким угодно, но только не простым. С точки зрения поисковой системы задача состоит в том, чтобы проиндексировать и сохранить всю Всемирную Паутину (а это более 8 миллиардов страниц и одного миллиарда изображений), а затем находить среди сохраненной информации нужную страницу за 0,5 секунды, обслуживая по тысяче запросов в секунду, круглосуточно приходящих со всех концов света. В дополнение к этому, система никогда не должна отключаться, даже в случае природных катаклизмов, перебоев в электропитании и работе сети, аппаратных и программных сбоев. Разработка клона Google — определенно не упражнение для читателя.

Как же Google все это делает? Функционирование Google обеспечивают множество информационных центров по всему миру. Это не только делает возможной подмену на случай внезапного наводнения или землетрясения. При обращении к адресу www.google.com анализируется IP-адрес отправителя запроса, и далее браузер общается уже только с ближайшим к нему информационным центром.

Каждый информационный центр подключается к Интернету как минимум одной оптоволоконной линией ОС-48 (2,488 Гбит/с), по которой поступают запросы и отправляются обратно ответы. Кроме того, имеется дополнительная линия ОС-12 (622 Мбит/с) к резервному поставщику услуг на случай перерыва в работе основного. Чтобы шоу могло продолжаться и при перебоях в электроснабжении, во всех центрах имеются источники бесперебойного питания и аварийные дизельные генераторы. Таким образом, во время природных катаклизмов работа Google не нарушится, хотя производительность и снизится.