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24 Sep 13
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conjuntos o conglomerados de computadoras construidos mediante la utilización de hardwares comunes y que se comportan como si fuesen una única computadora.
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grupo de múltiples ordenadores unidos mediante una red de alta velocidad, de tal forma que el conjunto es visto como un único ordenador, más potente que los comunes de escritorio.
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para mejorar el rendimiento y/o la disponibilidad
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clúster homogéneo
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la misma configuración de hardware y sistema operativo
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clúster heterogéneo
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clúster semihomogéneo
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diferente rendimiento pero con arquitecturas y sistemas operativos similares
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tener diferente hardware y sistema operativo
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Ley de Amdahl
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describe matemáticamente el aceleramiento que se puede esperar paralelizando cualquier otra serie de tareas realizadas en una arquitectura paralela.
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Los clústeres pueden clasificarse según sus características
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HPCC (High Performance Computing Clusters
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clústeres de alto rendimiento)
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HA o HACC (High Availability Computing Clusters:
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clústeres de alta disponibilidad).
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HT o HTCC (High Throughput Computing Clusters:
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clústeres de alta eficiencia).
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Alto rendimiento
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as puede comprometer los recursos del clúster por largos periodos de tiempo
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Alta disponibilidad
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La confiabilidad se provee mediante software que detecta fallos
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la mayor cantidad de tareas en el menor tiempo posible
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Alta eficiencia
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- nodos
- almacenamiento
- sistemas operativos
- conexiones de red
- middleware
- protocolos de comunicación y servicios
- aplicaciones
- ambientes de programación paralela
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Nodos
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nodos dedicados
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no disponen de teclado, ratón ni monitor y su uso está exclusivamente dedicado a realizar tareas relacionadas con el clúster.
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nodos no dedicados
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disponen de teclado, ratón y monitor y su uso no está exclusivamente dedicado a realizar tareas relacionadas con el clúster, el clúster hace uso de los ciclos de reloj que el usuario del computador no está utilizando
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Almacenamiento
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sistema de ficheros compartido entre servidor y los nodos
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NFS (Network File System)
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protocolo más comúnmente utilizado
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Lustre (CFS) y PVFS2.
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Tecnologías en el soporte del almacenamiento en discos duros
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dispositivo específico dedicado al almacenamiento a través de red (normalmente TCP/IP)
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NAS (Network Attached Storage)
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DAS (Direct Attached Storage)
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conectar unidades externas de almacenamiento SCSI o a una SAN (storage area network: ‘red de área de almacenamiento’) a través de un canal de fibra.
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Sistema operativo
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Conexiones de red
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Ethernet
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opción más utilizada en la actualidad es Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), siendo emergente la solución 10 Gigabit Ethernet (10 Gbit/s)
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Myrinet
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Es la red de baja latencia más utilizada en la actualidad, tanto en clústeres como en MPP; está presente en más de la mitad de los sistemas del top500
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InfiniBand
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estándar desarrollado específicamente para realizar la comunicación en clústers
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La conexión básica es de 2 Gbit/s efectivos y con ‘quad connection’ x12 alcanza los 96 Gbit/s.
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Una de sus mayores ventajas es que mediante la agregación de canales (x1, x4 y x12) permite obtener anchos de banda muy elevados
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SCI (scalable coherent interface)
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su ancho de banda de 5333 Mbit/s bidireccional
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Define una conexión entre un nodo de computación y un nodo de I/O.
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Host Channel Adapter (HCA) hasta un Target Channel Adapter (TCA)
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anillo (1D), toro (2D) e hipercubo (3D)
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Middleware
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El software sobre SCI está menos desarrollado que sobre Myrinet, pero los rendimientos obtenidos son superiores,
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extremadamente baja latencia
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al tener una topología punto a punto
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presenta ventajas frente a Myrinet en clústeres de pequeño tamaño
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software que generalmente actúa entre el sistema operativo y las aplicaciones con la finalidad de proveer a un clúster lo siguiente
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Una interfaz única de acceso al sistema, denominada SSI (
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optimización y mantenimiento del sistema: migración de procesos
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checkpoint-restart
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debe poder migrar procesos entre servidores con distintas finalidades:
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tipos de middleware
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El middleware recibe los trabajos entrantes al clúster y los redistribuye de manera que el proceso se ejecute más rápido y el sistema no sufra sobrecargas en un servidor
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Sistemas de clústeres implementados
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Red Española de Supercomputación
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2007 se creó la Red Española de Supercomputación, compuesta por 7 clústeres distribuidos en distintas instituciones españolas
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Balanceadores de carga: Linux Virtual Server
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Linux Virtual Server (LVS, IPVS en kernels 2.6.x)
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NAT hace que el clúster funcione con una única IP pública,
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Tunneling IP es similar a NA
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El enrutamiento directo (DR)
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29 Aug 13
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El término clúster (del inglés cluster, "grupo" o "racimo") se aplica a los conjuntos o conglomerados de computadoras construidos mediante la utilización de hardwares comunes y que se comportan como si fuesen una única computadora.
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02 Jul 10
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24 Oct 09
Miguel Guerra ConnorNAS (Network Attached Storage) es un dispositivo específico dedicado a almacenamiento a través de red (normalmente TCP/IP) que hace uso de un S.O. optimizado para dar acceso a través de protocolos CIFS, NFS, FTP o TFTP.
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24 Feb 09
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02 Oct 08
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usualmente empleados
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usualmente empleados
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Clusters son usualmente empleados para
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