Введение. Молдавский Государственный университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА

Молдавский Государственный университет

Математический факультет

Кафедра Информатики

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Методы конфигурирования и установки кластеров под

Windows и Linux»

студента 2 курса

(Ф.И.О.)

Ульянова Николая Викторовича

Специальность: Информатика

Научный руководитель:

(степень, звание)

И.О. Фамилия

_____________________

Работа защищена с оценкой

«___» (_________________)

“____” _____________2015г.

Кишинев 2015

Оглавление

Введение. 2

1. Общее определение понятия «кластер». 3

1.1. История создания. 3

2. Классификация кластеров. 5

2.1. Кластеры высокой доступности. 5

2.2. Кластеры распределения нагрузки. 6

2.3. Вычислительные кластеры. 6

3. Контроллер кластера. 7

4. Файловые и операционные системы в кластерах. 8

5. Создание кластера. 9

5.1. Процесс создания кластера под ОС Linux. 9

5.2. Процесс создания кластера под ОС Windows. 13

Заключение. 23

Библиография. 24

Введение.

В наше время очень важно понимать, что новейшие инновации в области программирования, разнообразные приложения, требуют самых мощных компьютеров. Но, не всегда мощность одного единственного ПК может удовлетворить потребность программы. Именно поэтому пользователю необходим единый мощный аппаратный ресурс, чем и является – кластер.

Кластеры – являются очень эффективными средствами объединения нескольких компьютеров, впоследствии которого, они предоставляют ряд преимуществ:

· Если на одном узле «умер» процесс, он, поднимится на другом узле.

· Нагрузка автоматически распределяется на все узлы.

В большинстве случаев, кластеры серверов функционируют на раздельных компьютерах. Это позволяет повышать производительность за счёт распределения нагрузки на аппаратные ресурсы (как я уже говорил) и обеспечивает отказоустойчивость на аппаратном уровне.

Однако, принцип организации кластера серверов (на уровне программного протокола) позволяет исполнять по нескольку программных серверов на одном аппаратном. Такое использование может быть востребовано:

• при разработке и тестировании кластерных решений;
• при необходимости обеспечить доступность кластера только с учётом частых изменений конфигурации серверов — членов кластера, требующих их перезагрузки (перезагрузка производится поочерёдно) в условиях ограниченных аппаратных ресурсов.

На примере данной работы я рассмотрел создание кластера под операционными системами Linux и Windows.

1. Общее определение понятия «кластер».

1.1. История создания

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи, представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс. Кластер - слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся пользователю единой системой. Один из первых архитекторов кластерной технологии Грегори Пфистер дал кластеру следующее определение: «Кластер — это разновидность параллельной или распределённой системы, которая:

1. состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;
2. используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс».

Обычно различают следующие основные виды кластеров:

1. отказоустойчивые кластеры (High-availability clusters, HA, кластеры высокой доступности)
2. кластеры с балансировкой нагрузки (Load balancing clusters)
3. вычислительные кластеры (High perfomance computing clusters, HPC)
4. системы распределенных вычислений

История создания кластеров неразрывно связана с ранними разработками в области компьютерных сетей. Одной из причин для появления скоростной связи между компьютерами стали надежды на объединение вычислительных ресурсов. В начале 1970-х годов группой разработчиков протокола TCP/IP и лабораторией Xerox PARC были закреплены стандарты сетевого взаимодействия. Появилась и операционная система Hydra для компьютеров PDP-11 производства DEC, созданный на этой основе кластер был назван C.mpp (Питтсбург, штат Пенсильвания, США, 1971 год). Тем не менее, только около 1983 года были созданы механизмы, позволяющие с лёгкостью пользоваться распределением задач и файлов через сеть, по большей части это были разработки в SunOS (операционной системе на основе BSD от компании Sun Microsystems).

Первым коммерческим проектом кластера стал ARCNet, созданный компанией Datapoint в 1977 году. Прибыльным он не стал, и поэтому строительство кластеров не развивалось до 1984 года, когда DEC построила свой VAXcluster на основе операционной системы VAX/VMS. ARCNet и VAXcluster были рассчитаны не только на совместные вычисления, но и совместное использование файловой системы и периферии с учётом сохранения целостности и однозначности данных. VAXCluster (называемый теперь VMSCluster) — является неотъемлемой компонентой операционной системы HP OpenVMS, использующих процессоры DEC Alpha и Itanium.

Два других ранних кластерных продукта, получивших признание, включают Tandem Hymalaya (1994, класс HA) и IBM S/390 Parallel Sysplex (1994).

История создания кластеров из обыкновенных персональных компьютеров во многом обязана проекту Parallel Virtual Machine. В 1989 году это программное обеспечение для объединения компьютеров в виртуальный суперкомпьютер открыло возможность мгновенного создания кластеров. В результате суммарная производительность всех созданных тогда дешёвых кластеров обогнала по производительности сумму мощностей «серьёзных» коммерческих систем.