Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из односистемного образа )
Перейти к навигации Перейти к поиску

В распределенных вычислениях , A единая система изображения ( SSI ) кластер представляет собой скопление машин , которые , как представляется, одна системы. [1] [2] [3] Концепция часто считается синонимом концепции распределенной операционной системы , [4] [5], но одно изображение может быть представлено для более ограниченных целей, например, просто для планирования заданий , которое может быть достигается с помощью дополнительного уровня программного обеспечения поверх обычных образов операционных систем, 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 дать более или менее полную иллюзию единой системы.

Особенности систем кластеризации SSI [ править ]

Различные системы SSI могут, в зависимости от их предполагаемого использования, предоставлять некоторые подмножества этих функций.

Перенос процесса [ править ]

Основная статья: 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] Когда процессы перемещаются с одного узла на другой, другие связанные ресурсы (например, ресурсы IPC ) могут перемещаться вместе с ними.

Контрольные точки процесса [ править ]

Некоторые системы SSI позволяют устанавливать контрольные точки для запущенных процессов, позволяя сохранять их текущее состояние и перезагружать их позже. [примечание 2] Контрольные точки можно рассматривать как относящиеся к миграции, поскольку перенос процесса с одного узла на другой может быть реализован, сначала установив контрольную точку процесса, а затем перезапустив его на другом узле. В качестве альтернативы контрольную точку можно рассматривать как перенос на диск .

Пространство единого процесса [ править ]

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

Единый корень [ править ]

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

Преимущество единого корневого представления состоит в том, что процессы могут запускаться на любом доступном узле и получать доступ к необходимым файлам без особых мер предосторожности. Если кластер реализует миграцию процесса, единое корневое представление обеспечивает прямой доступ к файлам с узла, на котором в настоящее время выполняется процесс.

Некоторые системы SSI предоставляют способ «разбить иллюзию», имея некоторые специфичные для узла файлы даже в одном корне. HP TruCluster предоставляет «контекстно-зависимую символическую ссылку» (CDSL), которая указывает на разные файлы в зависимости от узла, который обращается к нему. HP VMScluster предоставляет логическое имя списка поиска с файлами, специфичными для узла, при необходимости закрывая общие файлы кластера. 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, образуя единый логический корень.

Единое пространство ввода / вывода [ править ]

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 [ править ]

Некоторые системы SSI позволяют процессам на разных узлах обмениваться данными с помощью механизмов межпроцессного взаимодействия , как если бы они работали на одном компьютере. В некоторых системах SSI это может даже включать совместно используемую память (можно эмулировать с помощью совместно используемой памяти Software Distributed ).

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

IP-адрес кластера [ править ]

Некоторые системы SSI предоставляют « IP- адрес кластера », единственный адрес, видимый извне кластера, который можно использовать для связи с кластером, как если бы это была одна машина. Это можно использовать для балансировки нагрузки входящих вызовов кластера, направляя их на слегка загруженные узлы, или для избыточности, перемещая адрес кластера с одного компьютера на другой, когда узлы присоединяются к кластеру или покидают его. [заметка 3]

Примеры [ править ]

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.

SSI Свойства различных систем кластеризации
ИмяМиграция процессаКонтрольная точка процессаЕдиное технологическое пространствоЕдиный кореньЕдиное пространство ввода / выводаЕдиное пространство IPCIP-адрес кластера [t 1]Исходная модельПоследняя дата выпуска [t 2]Поддерживаемая ОС
Амеба [t 3]дадададаНеизвестныйдаНеизвестныйОткрыть30 июля 1996 г.Родные
AIX TCFНеизвестныйНеизвестныйНеизвестныйдаНеизвестныйНеизвестныйНеизвестныйЗакрыто30 марта 1990 г. [8]AIX PS / 2 1.2
HP NSK Guardian [t 4]дададададададаЗакрыто2018 г.Родной, OSS
InfernoНетНетНетдададаНеизвестныйОткрыть4 марта 2015 г.Собственный, Windows , Irix , Linux , OS X , FreeBSD , Solaris , Plan 9
KerrighedдадададаНеизвестныйдаНеизвестныйОткрыть14 июня 2010 г.Linux 2.6.30
LinuxPMI [t 5]дадаНетдаНетНетНеизвестныйОткрыть18 июня 2006 г.Linux 2.6.17
LOCUS [t 6]даНеизвестныйдададаДа [t 7]НеизвестныйЗакрыто1988 г.Родные
MOSIXдадаНетдаНетНетНеизвестныйЗакрыто24 октября 2017 г.Linux
openMosix [t 8]дадаНетдаНетНетНеизвестныйОткрыть10 декабря 2004 г.Linux 2.4.26
Открытый общий корень [t 9]НетНетНетдаНетНетдаОткрыть1 сентября 2011 г. [9]Linux
OpenSSIдаНетдададададаОткрыть18 февраля 2010 г.Linux 2.6.10 ( Debian , Fedora )
План 9Нет [10]НетНетдадададаОткрыть9 января 2015 г.Родные
СпрайтдаНеизвестныйНетдадаНетНеизвестныйОткрыть1992 г.Родные
Приливная шкаладаНетдададададаЗакрыто17 августа 2020 г.Linux , FreeBSD
TruClusterНетНеизвестныйНетдаНетНетдаЗакрыто1 октября 2010 г.Tru64
VMSclusterНетНетдададададаЗакрыто10 июля 2017 г.OpenVMS
z / VMдаНетдаНетНетдаНеизвестныйЗакрыто11 ноября 2016 г.Родные
Кластеры UnixWare NonStop [t 10]даНетдададададаЗакрытоИюнь 2000 г.UnixWare
  1. ^ Многие изкластеров SSIна базе Linux могут использовать Linux Virtual Server для реализации единого IP-адреса кластера.
  2. ^ Зеленый означает, что программное обеспечение активно развивается.
  3. ^ Разработка Amoeba осуществляется доктором Стефаном Боссе из BSS Lab. Архивировано 3 февраля 2009 г. в Wayback Machine.
  4. ^ Guardian90 TR90.8 На основе исследований и разработок, проведенных Tandem Computers c / o Андреа Борр в [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 общий корневой кластер от ATIX
  10. ^ UnixWare NonStop Clusters была основой для OpenSSI.

См. Также [ править ]

  • Компьютерные кластеры
  • Бездисковый общий корневой кластер
  • Распределенный менеджер блокировок
  • Распределенный кеш
  • Параллельная виртуальная машина - альтернатива множеству образов системы
  • Интерфейс передачи сообщений - альтернатива с несколькими образами системы

Заметки [ править ]

  1. ^ например, может потребоваться переместить длительные процессы с узла, который должен быть закрыт для обслуживания
  2. ^ Контрольные точки особенно полезны в кластерах, используемых для высокопроизводительных вычислений , чтобы избежать потери работы в случае перезапуска кластера или узла.
  3. ^ "выход из кластера" часто является эвфемизмом для обозначения сбоя.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Пфистер, Грегори Ф. (1998), В поисках скоплений , Верхняя река Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall PTR, ISBN 978-0-13-899709-0, OCLC  38300954
  2. ^ Буйя, Раджкумар; Кортес, Тони; Джин, Хай (2001), "Единая система Image" (PDF) , Международный журнал High Performance Computing Applications , 15 (2): 124, DOI : 10,1177 / 109434200101500205
  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, Жан; Киндберг, Тим (2005), Распределенные системы: концепции и дизайн , Аддисон Уэсли, стр. 223, ISBN 978-0-321-26354-4
  5. ^ Bolosky, Уильям Дж .; Дрейвс, Ричард П .; Фитцджеральд, Роберт П .; Фрейзер, Кристофер В .; Джонс, Майкл Б .; Ноблок, Тодд Б.; Рашид, Рик (1997-05-05), "Рекомендации по использованию операционных систем для следующего тысячелетия", 6-й семинар по актуальным вопросам в операционных системах (HotOS-VI) , Кейп-Код, Массачусетс, стр. 106–110, CiteSeerX 10.1.1.50 0,9538 , DOI : 10,1109 / HOTOS.1997.595191 , ISBN  978-0-8186-7834-9
  6. Перейти ↑ Prabhu, CSR (2009), Grid And Cluster Computing , Phi Learning, p. 256, ISBN 978-81-203-3428-1
  7. ^ Смит, Джонатан М. (1988), "Исследование механизмов миграции процесса" (PDF) , ACM SIGOPS Операционные системы Обзор , 22 (3): 28-40, CiteSeerX 10.1.1.127.8095 , DOI : 10,1145 / 47671,47673  
  8. ^ «ОС AIX PS / 2» .
  9. ^ "Репозиторий GitHub с открытым общим корнем" .
  10. ^ Пайк, Роб; Пресотто, Дэйв; Томпсон, Кен; Трики, Ховард (1990), «План 9 от Bell Labs», В трудах конференции UKUUG летом 1990 года, стр. 8, Миграция процессов также намеренно отсутствует в Плане 9. Отсутствует или пусто |title=( справка )