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Articulo de referencia

Imagen de sistema único

En computación distribuida , un clúster de imagen de sistema único ( SSI ) es un conjunto de máquinas que se comporta como un solo sistema. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] El concepto suele c...

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En computación distribuida , un clúster de imagen de sistema único ( SSI ) es un conjunto de máquinas que se comporta como un solo sistema. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] El concepto suele considerarse sinónimo de sistema operativo distribuido , [ 4 ] [ 5 ] pero una imagen única puede presentarse para fines más limitados, como la planificación de tareas , por ejemplo, lo cual puede lograrse mediante una capa adicional de software sobre las imágenes de sistemas operativos convencionales que se ejecutan en cada nodo . [ 6 ] El interés en los clústeres SSI se basa en la percepción de que pueden ser más sencillos de usar y administrar que los clústeres más especializados.

Los distintos sistemas SSI pueden proporcionar una ilusión más o menos completa de un único sistema.

Características de los sistemas de agrupamiento SSI

Los distintos sistemas SSI pueden, dependiendo de su uso previsto, ofrecer un subconjunto de estas características.

Migración de procesos

Muchos sistemas SSI ofrecen migración de procesos . [ 7 ] Los procesos pueden iniciarse en un nodo y trasladarse a otro, posiblemente por motivos de equilibrio de recursos o administrativos. [ nota 1 ] Al trasladarse los procesos de un nodo a otro, otros recursos asociados (por ejemplo, recursos IPC ) pueden trasladarse con ellos.

Puntos de control del proceso

Algunos sistemas SSI permiten guardar puntos de control de los procesos en ejecución, lo que permite guardar su estado actual y recargarlo posteriormente. [ nota 2 ] Los puntos de control pueden considerarse relacionados con la migración, ya que la migración de un proceso de un nodo a otro puede implementarse guardando primero el punto de control del proceso y luego reiniciándolo en otro nodo. Alternativamente, los puntos de control pueden considerarse como una migración a disco .

Espacio de proceso único

Algunos sistemas SSI dan la ilusión de que todos los procesos se ejecutan en la misma máquina; las herramientas de gestión de procesos (por ejemplo, "ps" o "kill" en sistemas tipo Unix ) operan sobre todos los procesos del clúster.

Raíz única

La mayoría de los sistemas SSI proporcionan una vista única del sistema de archivos. Esto se puede lograr mediante un servidor NFS sencillo , dispositivos de disco compartido o incluso replicación de archivos.

La ventaja de una única vista raíz es que los procesos pueden ejecutarse en cualquier nodo disponible y acceder a los archivos necesarios sin precauciones especiales. Si el clúster implementa la migración de procesos, una única vista raíz permite el acceso directo a los archivos desde el nodo donde se está ejecutando el proceso.

Algunos sistemas SSI ofrecen una forma de "romper la ilusión", al tener archivos específicos de cada nodo incluso en una única raíz. HP TruCluster proporciona un "enlace simbólico dependiente del contexto" (CDSL) que apunta a diferentes archivos según el nodo que accede a él. HP VMScluster proporciona un nombre lógico de lista de búsqueda con archivos específicos de cada nodo, ocultando los archivos compartidos del clúster cuando sea necesario. Esta capacidad puede ser necesaria para gestionar clústeres heterogéneos , donde no todos los nodos tienen la misma configuración. En configuraciones más complejas, como múltiples nodos de múltiples arquitecturas en múltiples sitios, varios discos locales pueden combinarse para formar la raíz lógica única.

Espacio de E/S único

Algunos sistemas SSI permiten que todos los nodos accedan a los dispositivos de E/S (por ejemplo, cintas, discos, líneas serie, etc.) de otros nodos. Puede haber algunas restricciones en los tipos de acceso permitidos (por ejemplo, OpenSSI no puede montar dispositivos de disco de un nodo en otro).

Espacio IPC único

Algunos sistemas SSI permiten que los procesos en diferentes nodos se comuniquen mediante mecanismos de comunicación entre procesos como si se ejecutaran en la misma máquina. En algunos sistemas SSI, esto incluso puede incluir memoria compartida (que se puede emular mediante software con memoria compartida distribuida ).

En la mayoría de los casos, la comunicación entre procesos (IPC) entre nodos será más lenta que la comunicación entre procesos dentro de la misma máquina, y posiblemente mucho más lenta en el caso de memoria compartida. Algunos clústeres SSI incluyen hardware especial para reducir esta ralentización.

Dirección IP del clúster

Algunos sistemas SSI proporcionan una " dirección IP de clúster ", una única dirección visible desde fuera del clúster que permite contactar con él como si fuera una sola máquina. Esto se puede utilizar para equilibrar la carga de las llamadas entrantes al clúster, dirigiéndolas a nodos con poca carga, o para redundancia, transfiriendo la dirección del clúster de una máquina a otra a medida que los nodos se unen o abandonan el clúster. [ nota 3 ]

Ejemplos

Los ejemplos que se presentan aquí abarcan desde plataformas comerciales con capacidad de escalabilidad hasta paquetes/marcos de trabajo para la creación de sistemas distribuidos, así como aquellos que implementan una única imagen de sistema.

  1. ↑ Muchos de losclústeres SSI basados ​​en Linux pueden usar el servidor virtual Linux para implementar una única dirección IP de clúster.
  2. ↑ Verde significa que el software se está desarrollando activamente.
  3. ↑ El desarrollo de Amoeba continúa a cargo del Dr. Stefan Bosse en el Laboratorio BSS. Archivado el 3 de febrero de 2009 en Wayback Machine.
  4. ↑ Guardian90 TR90.8 Basado en I+D por Tandem Computers c/o Andrea Borr en
  5. ↑ LinuxPMI es el sucesor de openMosix.
  6. ↑ LOCUS se utilizó para crear IBM AIX TCF
  7. ↑ LOCUS utilizó tuberías con nombre para IPC
  8. ↑ openMosix era una bifurcación de MOSIX
  9. ↑ El proyecto OpenPMIx continúa el desarrollo del código anterior de openMosix.
  10. ↑ Open-Sharedroot es un clúster raíz compartida de ATIX
  11. ↑ UnixWare NonStop Clusters fue la base de OpenSSI.

Véase también

Notas

  1. ↑ Por ejemplo, puede ser necesario trasladar procesos de larga duración fuera de un nodo que se va a cerrar para mantenimiento.
  2. ↑ El uso de puntos de control es particularmente útil en clústeres utilizados para computación de alto rendimiento , ya que evita la pérdida de trabajo en caso de reinicio de un clúster o nodo.
  3. ↑ "dejar un grupo" suele ser un eufemismo para estrellarse.

Referencias

  1. ↑ Pfister, Gregory F. (1998), En busca de clústeres , Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, ISBN 978-0-13-899709-0, OCLC 38300954 
  2. ↑ Buyya, Rajkumar; Cortes, Toni; Jin, Hai (2001), "Imagen de sistema único" (PDF) , International Journal of High Performance Computing Applications , 15 (2): 124, doi : 10.1177/109434200101500205 , S2CID 38921084 
  3. ↑ Healy, Philip; Lynn, Theo; Barrett, Enda; Morrison, John P. (2016), "Imagen de un solo sistema: una revisión" (PDF) , Journal of Parallel and Distributed Computing , 90–91 : 35–51 , doi : 10.1016/j.jpdc.2016.01.004 , hdl : 10468/4932
  4. ↑ Coulouris, George F; Dollimore, Jean; Kindberg, Tim (2005), Sistemas distribuidos: conceptos y diseño , Addison Wesley, pág. 223, ISBN  978-0-321-26354-4
  5. ↑ Bolosky, William J.; Draves, Richard P.; Fitzgerald, Robert P.; Fraser, Christopher W.; Jones, Michael B.; Knoblock, Todd B.; Rashid, Rick (1997-05-05), "Direcciones de los sistemas operativos para el próximo milenio", 6.º Taller sobre temas candentes en sistemas operativos (HotOS-VI) , Cape Cod, MA, págs. 106–110 , CiteSeerX 10.1.1.50.9538 , doi : 10.1109/HOTOS.1997.595191 , ISBN   978-0-8186-7834-9, S2CID 15380352 {{citation}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  6. ↑ Prabhu, CSR (2009), Grid And Cluster Computing , Phi Learning, p. 256, ISBN  978-81-203-3428-1
  7. ↑ Smith, Jonathan M. (1988), "Un estudio de los mecanismos de migración de procesos" (PDF) , ACM SIGOPS Operating Systems Review , 22 (3): 28–40 , CiteSeerX 10.1.1.127.8095 , doi : 10.1145/47671.47673 , S2CID 6611633  
  8. ↑ "Sistema operativo AIX PS/2" .
  9. ↑ "Repositorio GitHub Open-Sharedroot" . GitHub .
  10. ↑ Pike, Rob; Presotto, Dave; Thompson, Ken; Trickey, Howard (1990), "Plan 9 de Bell Labs", En Actas de la Conferencia UKUUG de Verano de 1990, pág. 8, La migración de procesos también está deliberadamente ausente del Plan 9. {{citation}}: Falta o está vacío |title=( ayuda )