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Cluster

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Cluster

Als Cluster (deutsch: "Ansammlung", "Gruppe", "Verbund") bezeichnet man eine Anzahl von vernetzten Computern, also einen Rechnerverbund. Zur Bewältigung von umfangreichen Aufgaben werden dabei einzelne Rechner zu einem Netzwerk zusammengeschlossen, welche infolge eine Einheit bilden. Hard- und Software-Ingenieure stehen bei der Bildung von Clustern vor gewaltigen Herausforderungen, was die Kompatibilität betrifft. Einfacher strukturiert sind so genannte "homogene Cluster", deren Computer unter dem gleichen System und der gleichen Hardware laufen. Bei "heterogenen Clustern" hingegen können unterschiedliche Betriebssysteme und Hardware zum Einsatz kommen. Die Gesamtheit der Rechner (die auch "Knoten" oder "Server" genannt werden) in einem Cluster wird häufig als "Serverfarm" bezeichnet. Die Verwendung von Clustern kommt bei der Bewältigung von hauptsächlich drei verschiedenen Aufgaben zum Tragen:

1. Eine Steigerung der Verfügbarkeit verbunden mit Ausfallsicherheit

2. Eine Lastverteilung auf mehrere Rechner

3. Eine Leistungssteigerung zur Bewältigung berechnungsintensiver Aufträge

Load-Balancing-Cluster

Ein Load-Balancing-Cluster ist ein Rechnerverbund, der auf Lastenverteilung optimiert ist. Wenn große Datenmengen zu verarbeiten sind, werden diese auf einzelne Rechnerstationen verteilt. Damit wird das System vor Totalausfällen geschützt. Für viele Unternehmen sind Load-Balancing-Cluster eine günstige Lösung, da sie ihnen die Anschaffung teurer Spezialrechner ersparen. Das System erkennt selbständig, welche Rechner im Verbund weniger ausgelastet sind und weisen diesen entsprechend neu eingehende Aufgaben zu. Die Steigerung der Kapazität wird dabei nicht durch das Aufrüsten einzelner Computer erreicht, sondern durch das Einbinden zusätzlicher Rechner.

High-Performance-Computing-Cluster

HPC-Cluster oder auch Hochleistungscluster werden bei besonders berechnungsintensiven Aufgaben eingesetzt. Sie finden häufig im wissenschaftlichen Bereich Anwendung. Dabei werden die Aufgaben entweder parallel von mehreren Knoten ausgeführt oder sie werden auf die einzelnen Knoten verteilt. Die Aufteilung der Aufgaben übernimmt meist ein so genanntes "Job Managenment System". Das erste Clusterprodukt zur Lastenaufteilung kam schon 1977 auf den Markt, konnte sich aber nicht durchsetzen. 1983 erschien dann das Produkt VAXCluster, welches paralleles Rechnen auf den Knoten ermöglichte sowie die gemeinsame Nutzung von Dateisystemen. Als "VSMCluster" wird es noch heute von der Firma HP vertrieben.