Cluster Computing | Cluster | HPC| High Performance Cluster | Hot/Cold stand by Cluster | aktiv-/aktiv Cluster | aktiv-passiv Cluster | Mehrknotenrechner | hochverfügbare Rechnergruppe

16.04.2009 | Redakteur: Gerald Viola

In der Informationstechnologie bezieht sich das Wort Clustering auf die Nutzung gekoppelter Computer, typischerweise Server, PCs oder UNIX-Workstations, mehrerer Speichergeräte und redundanter Verbindungen, um etwas zu bilden, was nach außen hin wie ein einziges System aussieht. Grundgedanke bei Clustern ist es, die Verfügbarkeit von Systemen und Anwendungen über standardisierte und preiswerte Hardware zu erhöhen. IBM-Mainframes wie auch andere spezialisierte Systeme erreichen die von Clustern erzielbare Verfügbarkeit in einem System durch die Redundanz jeder Komponente. Die Serverknoten in einem Cluster informieren sich über dezidierte Leitungen per Heartbeat über ihren „Gesundheitszustand“.

Cluster kommen bei der dynamischen Lastverteilung zum Einsatz, um eine granulare Skalierbarkeit zu ermöglichen. Je nach Last lassen sich Knoten zu- oder abschalten. Eine Webseite wird bei einem "Manager"-Server angefordert, der dann festlegt, an welchen von mehreren identischen oder sehr ähnlichen Webservern die Anforderung weitergeleitet werden soll. Durch die Webfarm (so heißt eine Konfiguration dieser Art in der Fachwelt) kann der Traffic schneller verarbeitet werden.

Zweites Einsatzgebiet ist die Hochverfügbarkeit von Anwendungen. Mit robuster redundanter Server-Hardware lässt sich mit einem Cluster die Verfügbarkeit des Systems auf 99,999 Prozent (five 9s) steigern. Zu beachten ist allerdings, dass die Verfügbarkeit einer Anwendung nicht nur vom Cluster, sondern auch von LAN und WAN abhängig ist.

Drittes Einsatzgebiet sind High Performance Cluster (HPC). Dies ist eine relativ kostengünstige Form der Parallelverarbeitung in wissenschaftlichen und technischen Anwendungsbereichen, die für die Parallelverarbeitung geeignet sind. Hier steuert ebenfalls ein Managementsystem die Verteilung der Rechenarbeit und führt die Ergebnisse anschließend wieder zusammen.

Ein frühes und bekanntes Beispiel dafür war das Beowulf-Projekt, bei dem einige Standard-PCs zu einem Cluster für wissenschaftliche Anwendungen zusammengefügt wurden.

Clustering gibt es seit den 1980ern, als es bei DECs VMS-Systemen eingeführt wurde. IBM Sysplex ist ein Cluster-Ansatz für ein Mainframe-System. Microsoft, Sun Microsystems und andere, führende Hard- und Software-Unternehmen bieten Clustering-Pakete an, die sowohl Skalierbarkeit als auch Verfügbarkeit bieten. Wenn das Datenverkehrsaufkommen steigt oder sich die Notwendigkeit einer höheren Verfügbarkeit ergibt, werden einige oder alle Komponenten des Clusters vergrößert oder ergänzt.

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