Кластеры. 
Операционные системы

Жестокая конкуренция процессоров за ресурсы системы приводит к тому, что разработчики начинают связывать несколько вычислительных систем в единую вычислительную среду. Такая среда носит название кластера. Кластер — это объединение нескольких однородных или неоднородных вычислительных систем, работающих совместно для выполнения программных приложений одновременно на всех системах и представленных для пользователя единой средой.

Примером кластера является VAX-cluster. Эта технология, разработанная компанией Digital Equipment, представляет собой множество независимо работающих процессоров, объединенных единым каналом передачи информации и единой системой внешних устройств. Для функционирования такого кластера нужен глобальный планировщик, называемый менеджер кластера. В функции такого менеджера входят:

• • анализ работоспособности составляющих кластера и его динамическая реконфигурация при наличии отказа в одном из элементов кластера;
• • анализ блокировок периферийных устройств и разрешение конфликтов между запросами процессоров;
• • синхронизация работы общей шины и использование внешних ресурсов.

Известно, что кластерная архитектура обладает следующими преимуществами:

• • существенное повышение надежности системы из-за оперативного обнаружения отказов и реконфигурации системы;
• • высокая скорость отклика системы;
• • высокая общая производительность системы;
• • высокая управляемость системой за счет наличия быстрых межпроцессорных связей;
• • высокая масштабируемость системы в целом, т. е. изменения числа активных компонентов без изменения других частей системы.

К недостаткам системы относятся:

• • высокая стоимость системы;
• • высокая стоимость обслуживания;
• • сложная организация внутренней шины;
• • сложный механизм синхронизации работ для всех активных элементов кластера.

Механизмы обмена информацией

При изучении распределенных систем необходимо последовательно рассматривать все их компоненты и механизмы работы: во-первых, их архитектуру; во-вторых — механизмы обмена информацией; в-третьих — протоколы передачи информации и интерфейсы связи. В данном параграфе будут рассмотрены сначала простые средства обмена данными, а затем будет дано введение в более сложные механизмы, лежащие в основе практически всех распределенных систем.