stringtranslate.com

Единый системный образ

В распределенных вычислениях кластер с единым системным образом ( SSI ) представляет собой кластер машин, который выглядит как одна единая система. [1] [2] [3] Эта концепция часто считается синонимом концепции распределенной операционной системы , [4] [5] но единый образ может быть представлен для более ограниченных целей, например, просто для планирования заданий , что может быть достигнуто с помощью дополнительного уровня программного обеспечения поверх обычных образов операционной системы, работающих на каждом узле . [6] Интерес к кластерам SSI основан на восприятии того, что они могут быть проще в использовании и администрировании, чем более специализированные кластеры.

Различные системы SSI могут создавать более или менее полную иллюзию единой системы.

Особенности систем кластеризации SSI

Различные системы SSI могут, в зависимости от предполагаемого использования, предоставлять некоторый подмножество этих функций.

Процесс миграции

Многие системы SSI обеспечивают миграцию процессов . [7] Процессы могут запускаться на одном узле и перемещаться на другой узел, возможно, для балансировки ресурсов или по административным причинам. [примечание 1] Поскольку процессы перемещаются с одного узла на другой, другие связанные с ними ресурсы (например, ресурсы IPC ) могут перемещаться вместе с ними.

Процесс контрольной точки

Некоторые системы SSI позволяют создавать контрольные точки запущенных процессов, что позволяет сохранять их текущее состояние и перезагружать его позднее. [примечание 2] Создание контрольных точек можно рассматривать как связанное с миграцией, поскольку миграция процесса с одного узла на другой может быть реализована путем создания контрольной точки процесса, а затем его перезапуска на другом узле. В качестве альтернативы создание контрольных точек можно рассматривать как миграцию на диск .

Единое технологическое пространство

Некоторые системы SSI создают иллюзию того, что все процессы выполняются на одной машине — инструменты управления процессами (например, «ps», «kill» в Unix -подобных системах) действуют на все процессы в кластере.

Один корень

Большинство систем SSI предоставляют единое представление файловой системы. Это может быть достигнуто с помощью простого сервера NFS , общих дисковых устройств или даже репликации файлов.

Преимущество единого корневого представления заключается в том, что процессы могут быть запущены на любом доступном узле и получать доступ к необходимым файлам без особых мер предосторожности. Если кластер реализует миграцию процессов, единое корневое представление обеспечивает прямой доступ к файлам с узла, на котором в данный момент выполняется процесс.

Некоторые системы SSI предоставляют способ «разрушения иллюзии», имея некоторые файлы, специфичные для узла, даже в одном корне. HP TruCluster предоставляет «контекстно-зависимую символическую ссылку» (CDSL), которая указывает на разные файлы в зависимости от узла, который к ней обращается. HP VMScluster предоставляет логическое имя списка поиска с файлами, специфичными для узла, закрывая общие файлы кластера, где это необходимо. Эта возможность может быть необходима для работы с гетерогенными кластерами, где не все узлы имеют одинаковую конфигурацию. В более сложных конфигурациях, таких как несколько узлов с несколькими архитектурами на нескольких сайтах, несколько локальных дисков могут объединяться для формирования логического единого корня.

Единое пространство ввода-вывода

Некоторые системы SSI позволяют всем узлам получать доступ к устройствам ввода-вывода (например, лентам, дискам, последовательным линиям и т. д.) других узлов. Могут быть некоторые ограничения на виды разрешенного доступа (например, OpenSSI не может монтировать дисковые устройства с одного узла на другой узел).

Единое пространство IPC

Некоторые системы SSI позволяют процессам на разных узлах общаться с помощью механизмов межпроцессной коммуникации , как если бы они работали на одной машине. В некоторых системах SSI это может даже включать общую память (можно эмулировать в программном обеспечении с распределенной общей памятью ).

В большинстве случаев межузловой IPC будет медленнее, чем IPC на той же машине, возможно, значительно медленнее для общей памяти. Некоторые кластеры SSI включают специальное оборудование для уменьшения этого замедления.

IP-адрес кластера

Некоторые системы SSI предоставляют " IP-адрес кластера ", один адрес, видимый извне кластера, который может использоваться для связи с кластером, как если бы это была одна машина. Это может использоваться для балансировки нагрузки входящих вызовов в кластер, направляя их на слабо загруженные узлы, или для избыточности, перемещая адрес кластера с одной машины на другую, когда узлы присоединяются к кластеру или покидают его. [примечание 3]

Примеры

Примеры здесь варьируются от коммерческих платформ с возможностями масштабирования до пакетов/фреймворков для создания распределенных систем, а также тех, которые фактически реализуют единый образ системы.

  1. ^ Многие кластеры SSI на базе Linux могут использовать виртуальный сервер Linux для реализации единого кластерного IP-адреса.
  2. ^ Зеленый цвет означает, что программное обеспечение активно разрабатывается.
  3. ^ Разработка Amoeba продолжается доктором Стефаном Боссе в BSS Lab. Архивировано 03.02.2009 на Wayback Machine.
  4. ^ Guardian90 TR90.8 На основе исследований и разработок Tandem Computers c/o Andrea Borr на [1]
  5. ^ LinuxPMI является преемником openMosix
  6. ^ LOCUS использовался для создания IBM AIX TCF
  7. ^ LOCUS использовал именованные каналы для IPC
  8. ^ openMosix был ответвлением MOSIX
  9. ^ Open-Sharedroot — это кластер с общим корнем от ATIX
  10. ^ UnixWare NonStop Clusters послужила основой для OpenSSI

Смотрите также

Примечания

  1. ^ например, может возникнуть необходимость переместить длительно выполняющиеся процессы с узла, который необходимо закрыть для обслуживания
  2. ^ Контрольные точки особенно полезны в кластерах, используемых для высокопроизводительных вычислений , поскольку они позволяют избежать потери работы в случае перезапуска кластера или узла.
  3. ^ «выход из кластера» часто является эвфемизмом для сбоя

Ссылки

  1. ^ Пфистер, Грегори Ф. (1998), В поисках кластеров , Аппер Сэддл Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall PTR, ISBN 978-0-13-899709-0, OCLC  38300954
  2. ^ Буйя, Раджкумар; Кортес, Тони; Джин, Хай (2001), «Образ единой системы» (PDF) , Международный журнал высокопроизводительных вычислительных приложений , 15 (2): 124, doi :10.1177/109434200101500205, S2CID  38921084
  3. ^ Хили, Филипп; Линн, Тео; Барретт, Энда; Моррисон, Джон П. (2016), «Образ единой системы: обзор» (PDF) , Журнал параллельных и распределенных вычислений , 90–91: 35–51, doi : 10.1016/j.jpdc.2016.01.004, hdl : 10468/4932
  4. ^ Кулурис, Джордж Ф.; Доллимор, Джин; Киндберг, Тим (2005), Распределенные системы: концепции и проектирование, Addison Wesley, стр. 223, ISBN 978-0-321-26354-4
  5. ^ Болоски, Уильям Дж.; Дрейвс, Ричард П.; Фицджеральд, Роберт П.; Фрейзер, Кристофер У.; Джонс, Майкл Б.; Ноблок, Тодд Б.; Рашид, Рик (1997-05-05), «Направления развития операционных систем для следующего тысячелетия», 6-й семинар по актуальным темам в операционных системах (HotOS-VI) , Кейп-Код, Массачусетс, стр. 106–110, CiteSeerX 10.1.1.50.9538 , doi :10.1109/HOTOS.1997.595191, ISBN  978-0-8186-7834-9, S2CID  15380352{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  6. ^ Прабху, CSR (2009), Grid And Cluster Computing, Phi Learning, стр. 256, ISBN 978-81-203-3428-1
  7. ^ Смит, Джонатан М. (1988), «Обзор механизмов миграции процессов» (PDF) , ACM SIGOPS Operating Systems Review , 22 (3): 28–40, CiteSeerX 10.1.1.127.8095 , doi :10.1145/47671.47673, S2CID  6611633 
  8. ^ "ОС AIX PS/2".
  9. ^ "Открытый репозиторий Sharedroot GitHub". GitHub .
  10. ^ Пайк, Роб; Пресотто, Дэйв; Томпсон, Кен; Трики, Ховард (1990), «План 9 от Bell Labs», в трудах летней конференции UKUUG 1990 г., стр. 8. Миграция процессов также намеренно отсутствует в Плане 9. {{citation}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )