miércoles, 14 de enero de 2015

CAPÍTULO 6: ARQUITECTURAS PARALELAS Y ARQUITECTURAS DE ALTO RENDIMIENTO

Clúster’s
Modelos de Arquitectura paralela
La arquitectura paralela o de líneas paralelas (pipe-line), es una técnica en la que se descomponen un proceso secuencial en suboperaciones, y cada subproceso se ejecuta en un segmento dedicado especial que opera en forma concurrente con los otros segmentos. El procesamiento paralelo puede ocurrir en el flujo de instrucciones, en el flujo de datos o en ambos.
Cada segmento ejecuta un procesamiento parcial, dictado por la manera en que se divide la tarea. El resultado obtenido del cálculo en cada segmento se trasfiere al siguiente segmento en la línea. El resultado final se obtiene después de que todos los datos han recorrido todos los segmentos.

Cluster de Alto Rendimiento

Un clúster de alto rendimiento es un conjunto de ordenadores que está diseñado para dar altas prestaciones en cuanto a capacidad de cálculo. Los motivos para utilizar un clúster de alto rendimiento son:
  • Cálculos matemáticos
  • Renderizaciones de gráficos
  • Compilación de programas
  • Compresión de datos
  • Descifrado de código
  • El tamaño del problema por resolver
  • El precio de la máquina necesaria para resolverlo.

Por medio de un clúster se pueden conseguir capacidades de cálculo superiores a las de un ordenador más caro que el costo conjunto de los ordenadores del clúster.
Ejemplo de clúster baratísimos son los que se están realizando en algunas universidades con computadoras personales desechados por "anticuados" que consiguen competir en capacidad de cálculo con superordenadores carísimos.
Para garantizar esta capacidad de cálculo, los problemas necesitan ser paralelizables, ya que el método con el que los clusters agilizan el procesamiento es dividir el problema en problemas más pequeños y calcularlos en los nodos, por lo tanto, si el problema no cumple con esta característica, no puede utilizarse el cluster para su cálculo.
Para que un problema sea parale     lizable se debe hacer uso de bibliotecas especiales como lo es PVM (parallel virtual machine) o MPI (Message passage interface), donde la primera es usada especialmente en cluster con nodos heterogéneos (arquitectura del procesador, sistemas operativo, entre otras), y pertenecientes a diferentes dominios de red, la segunda biblioteca usada para cluster homogéneos
Un tipo de software para realizar cluster high performace es OSCAR (Open Source Cluster Application Resources) distribuido bajo licencia GPL. Este software trabaja sobre el sistema operativo Linux. En Windows se podría utilizar "WCC 2003" (Windows Computer Cluster).

Cluster de alta disponibilidad
  • Un cluster de alta disponibilidad es un conjunto de dos o más máquinas que se caracterizan por mantener una serie de servicios compartidos y por estar constantemente monitorizándose entre sí.




¿Cómo funciona?
Si se produce un fallo de hardware en alguna de las máquinas del cluster, el software de alta disponibilidad es capaz de arrancar automáticamente los servicios en cualquiera de las otras máquinas del cluster 

¿Cuáles son las ventajas?
  • Esta capacidad de recuperación automática de servicios nos garantiza la alta disponibilidad de los servicios ofrecidos por el cluster, minimizando así la percepción del fallo por parte de los usuarios.
  • Esta capacidad de recuperación automática de servicios nos garantiza la integridad de la información, ya que no hay pérdida de datos, y además evita molestias a los usuarios, que no tienen por qué notar que se ha producido un problema.
  • En general las razones para implementar un cluster de alta disponibilidad son: Aumentar la disponibilidad, Mejorar el rendimiento, Escalabilidad, Tolerancia a fallos, Recuperación ante fallos en tiempo aceptable



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