Imagen única del sistema

En la informática distribuida, un clúster de imagen de sistema único (SSI) es un clúster de máquinas que parece ser un solo sistema. El concepto a menudo se considera sinónimo del de un sistema operativo distribuido, pero una sola imagen puede presentarse para propósitos más limitados, por ejemplo, solo la programación de trabajos, lo que puede lograrse mediante una capa adicional de software sobre las imágenes del sistema operativo convencional que se ejecutan. en cada nodo. El interés en los clusters SSI se basa en la percepción de que pueden ser más sencillos de usar y administrar que los clusters más especializados.

Diferentes sistemas SSI pueden proporcionar una ilusión más o menos completa de un único sistema.

Características de los sistemas de agrupación en clústeres SSI

Diferentes sistemas SSI pueden, dependiendo de su uso previsto, proporcionar algún subconjunto de estas características.

Migración de procesos

Muchos sistemas SSI proporcionan migración de procesos. Los procesos pueden comenzar en un nodo y trasladarse a otro nodo, posiblemente por razones administrativas o de equilibrio de recursos. A medida que los procesos se mueven de un nodo a otro, se pueden mover con ellos otros recursos asociados (por ejemplo, recursos de IPC).

Puntos de control de procesos

Algunos sistemas SSI permiten puntos de control de los procesos en ejecución, lo que permite guardar su estado actual y recargarlo en una fecha posterior. Se puede considerar que los puntos de control están relacionados con la migración, ya que la migración de un proceso de un nodo a otro se puede implementar estableciendo primero un punto de control en el proceso y luego reiniciándolo en otro nodo. Alternativamente, los puntos de control se pueden considerar como una migración al disco.

Espacio de proceso único

Algunos sistemas SSI proporcionan la ilusión de que todos los procesos se ejecutan en la misma máquina: las herramientas de gestión de procesos (por ejemplo, "ps", "kill" en sistemas tipo Unix) funcionan en todos procesos en el cluster.

Raíz única

La mayoría de los sistemas SSI proporcionan una vista única del sistema de archivos. Esto se puede lograr mediante un simple servidor NFS, dispositivos de disco compartido o incluso replicación de archivos.

La ventaja de una vista raíz única es que los procesos se pueden ejecutar en cualquier nodo disponible y acceder a los archivos necesarios sin precauciones especiales. Si el clúster implementa la migración de procesos, una vista raíz única permite accesos directos a los archivos desde el nodo donde se está ejecutando el proceso actualmente.

Algunos sistemas SSI proporcionan una forma de "romper la ilusión", teniendo algunos archivos específicos de nodo incluso en una única raíz. HP TruCluster proporciona un "enlace simbólico dependiente del contexto" (CDSL) que apunta a diferentes archivos según el nodo que accede a él. HP VMScluster proporciona una lista de búsqueda de nombres lógicos con archivos específicos del nodo que ocluyen los archivos compartidos del clúster cuando sea necesario. Esta capacidad puede ser necesaria para tratar con clústeres heterogéneos, donde no todos los nodos tienen la misma configuración. En configuraciones más complejas, como múltiples nodos de múltiples arquitecturas en múltiples sitios, varios discos locales pueden combinarse para formar una única raíz lógica.

Espacio de E/S único

Algunos sistemas SSI permiten que todos los nodos accedan a los dispositivos de E/S (por ejemplo, cintas, discos, líneas seriales, etc.) de otros nodos. Puede haber algunas restricciones sobre los tipos de accesos permitidos (por ejemplo, OpenSSI no puede montar dispositivos de disco de un nodo en otro nodo).

Espacio IPC único

Algunos sistemas SSI permiten que procesos en diferentes nodos se comuniquen utilizando mecanismos de comunicación entre procesos como si se estuvieran ejecutando en la misma máquina. En algunos sistemas SSI esto puede incluso incluir memoria compartida (se puede emular en software con memoria compartida distribuida).

En la mayoría de los casos, el IPC entre nodos será más lento que el IPC en la misma máquina, posiblemente drásticamente más lento para la memoria compartida. Algunos clústeres SSI incluyen hardware especial para reducir esta desaceleración.

Dirección IP del clúster

Algunos sistemas SSI proporcionan una "dirección IP del clúster", una dirección única visible desde fuera del clúster que se puede utilizar para contactar al clúster como si fuera una sola máquina. Esto se puede utilizar para equilibrar la carga de llamadas entrantes al clúster, dirigiéndolas a nodos con carga ligera, o para redundancia, moviendo la dirección del clúster de una máquina a otra a medida que los nodos se unen o abandonan el clúster.

Ejemplos

Los ejemplos aquí varían desde plataformas comerciales con capacidades de escalamiento hasta paquetes/marcos para crear sistemas distribuidos, así como aquellos que realmente implementan una única imagen de sistema.