Tecnologia Tipo Cluster

TECNOLOGÍA CLUSTER

1. HISTORIA

Antes de profundizar en el origen de los Clúster y su funcionabilidad, es importante enfatizar sobre su origen como termino y del uso que se ha venido dando a este tipo de tecnología durante el pasar del tiempo, aunque no se tiene un registro exacto sobre su creación, se puede considerar que se inició a finales de los años cincuenta y principios de los sesenta.

Gracias al ingenio de Gene Amdahl que fue el inventor del basamento legal de la Ingeniería en Informática impulsándola en la categoría como un medio de hacer trabajos paralelos de cualquier tipo, esto salió a la luz pública en el 1967, en su publicación sobre: «la Ley de Amdahl que especifica textualmente de la siguiente manera «La mejora obtenida en el rendimiento de un sistema debido a la alteración de uno de sus componentes está limitada por la fracción de tiempo que se utiliza dicho componente. » (1) en esta ley describe matemáticamente el aceleramiento que se puede esperar paralelizando cualquier otra serie de tareas realizadas en una arquitectura paralela, es decir en ella se define la base para la ingeniería de la computación tanto multiprocesador y computación clúster, en donde el principal papel diferenciador es si las comunicaciones interprocesador cuentan con el apoyo dentro de la computadora, como por ejemplo, en una configuración personalizada para el bus o la red de las comunicaciones internas; o fuera del ordenador como en una red “commodity”

1. Vid. Cit. GENE AMDAHL.: «Ley de Amdahl» 1967.

La corporación RAND en 1962 invento conceptualmente las redes de conmutación de paquetes los primeros grupos de computadoras que están más o menos directamente ligados a la historia de principios de las redes, como una de las principales motivaciones para el desarrollo de una red para enlazar los recursos de computación, incluso a la creación de un clúster de computadoras. Utilizando lo expuesto anteriormente sobre el concepto de una red de conmutación de paquetes, en los consiguientes años, específicamente en 1969, se creó el proyecto “ARPANET”, el cual logró crear la primera red de computadoras básico basadas en el clúster de computadoras por cuatro tipos de centros informáticos, es importante mencionar que cada una de ellas fue algo similar a un clúster, este proyecto a medida que fueron pasando los años fue creciendo y llego a convertirse en el ahora conocido en el mundo entero como el “Internet”, con ello se puede considerar como la madre de todos los clústeres.

El siguiente paso fue el desarrollo de la construcción de PC por los clientes, puesto que ya se había creado el recurso del internet ahora era necesario avanza en el medio donde transitaría el mismo, por ellos ciertos grupos de investigación fueron trabajando a la par de los grupos que trabajaban con la de las redes y el sistema operativo Unix, todo esto se desarrolló en la década de los setenta, y con ello se fue formalizado los protocolos basados en la red de comunicaciones. De manera tal que es importante destacar que durante esta época, específicamente en 1971 se construyó el núcleo del sistema operativo por un grupo de DEC PDP-11 minicomputadoras llamado C.mmp en C-MU.

Los siguientes años fue grises para el proceso evolutivo de las tecnologías clúster porque no fue hasta alrededor de 1983 que los protocolos y herramientas para el trabajo remoto facilitaran la distribución y el uso compartido de archivos fueran. Sin embargo en 1977 salió a la venta el primer producto comercial de tipo clúster llamado “ARCnet”, este clúster fue desarrollado por Datapoint, pero como se mencionaba anteriormente no obtuvo un éxito comercial. En el año 1984 bajo el nombre de “VAXcluster”, se produjo el sistema operativo VAX/VMS, estos dos productos apoyaban la computación paralela y compartían los sistema de archivos y dispositivos periféricos.

Otros dos principios comerciales de clústeres notables fueron el Tandem Himalaya (alrededor 1994 de con productos de alta disponibilidad) y el IBM S/390 Parallel Sysplex (también alrededor de 1994, principalmente para el uso de la empresa). La historia de los clústeres de computadoras estaría incompleta sin señalar el papel fundamental desempeñado por el desarrollo del software de PVM (parallel virtual machine: ‘máquina virtual paralela’). Este software de fuente abierta basado en comunicaciones TCP/IP permitió la creación de un superordenador virtual un clúster HPC realizado desde cualquiera de los sistemas conectados TCP/IP.

Cabe resaltar que no solo estos sistemas implementados dieron vida a los clústeres dentro de estos es de gran importancia resaltar el Beowulf creado en 1995, con un estilo de clúster, llamada también granja de computación diseñada con 16 nodos conectados para logren las tareas requeridas de manera más eficiente, tanto así que hoy en día todavía existen varios espacios tecnológicos que implementan dichos sistemas.

2. CONCEPTUALIZACIÓN

2.1. Definición de Multicomputadores tipo Clúster

Un clúster es un grupo de múltiples computadoras unidas mediante una red de alta velocidad, formado por dos o más servidores independientes pero interconectados, de manera tal que puedan proveer alta disponibilidad permitiendo que la carga de trabajo sea transferida a un nodo secundario si el nodo principal deja de funcionar. Aunque también pueden estar diseñados para proveer escalabilidad permitiendo que los usuarios o carga se distribuya entre los nodos.

Otra característica importante que tienen los clústeres es que se presentan a las aplicaciones como si fueran un solo servidor. Aunque para que esto suceda los nodos deben estar almacenados de modo tal que puedan ser accedidos por todos los demás sistemas que lo componen. Ya que estos solo se comunican a través del paso de mensajes, debido a que solo tienen acceso directo a su memoria local y no a las memorias del resto de procesadores.

Por lo tanto cuando se habla de multicomputadores tipo clúster, se hace referencia a sistemas formados a partir de una granja de ordenadores, habitualmente con las mismas capacidades y características de rendimiento, con el fin de que las tareas se pueden distribuir entre los diferentes ordenadores que lo integran haciendo así más rápido el trabajo. Como por ejemplo, en una productora de cine de animación por ordenador, una escena se podría dividir en pequeños trozos, y cada uno de ellos pasaría a ser tratado por un ordenador. Por otra parte, con sistemas multicomputador tipo clúster

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