commodity集群计算：从高性能到低成本

"集群技术概述与发展趋势" 集群（Cluster）是一种计算机技术，它通过将多台计算机连接在一起，形成一个统一的、高可用的计算资源池，以解决单一系统无法处理的高性能计算需求或提高服务的可靠性。集群技术起源于20世纪90年代初，随着个人计算机（PC）和工作站组件性能的飞速提升，特别是微处理器每年50%至100%的增长率，以及千兆位存储区域网络（Gigabit SANs）和操作系统如Linux的成熟，使得集群计算成为可能。 集群技术的主要趋势是商品化集群计算。这一趋势表明，普通商用系统的性能提升速度远超专门设计的并行超级计算机。随着工作站在网络和高性能组件方面的改进，例如编程环境中的消息传递接口（MPI），以及各种应用的广泛使用，如教育（.edu）、商业（.com）、组织（.org）、网络（.net）、购物（.shop）和银行（.bank），低成本的商品化超级计算应运而生。 集群技术的核心在于，通过链接两台或多台计算机，共同解决复杂的计算问题。这种技术的出现，部分原因是昂贵且专业的并行超级计算机逐渐失去了市场，因为购买这些系统的资金变得越来越难以筹集。另一方面，工作站和PC的高性能组件的普及，使得构建低成本、通用目的的系统成为可能，这些系统由单处理器或多处理器的个人计算机或工作站松散耦合而成。 集群的历史可以追溯到计算资源的集中化，早期的集群主要集中在计算密集型任务上。随着时间的发展，集群技术已经扩展到包括高可用性集群（High Availability Clusters），用于在主服务器故障时提供服务连续性；负载均衡集群（Load Balancing Clusters），通过动态分配任务来优化资源利用；以及网格计算，这是一种分布式计算的形式，涉及跨越地理距离广泛且异构的资源。 集群技术的应用领域广泛，包括科学计算、大数据分析、Web服务器、数据库服务、渲染农场等。通过集群，用户可以获得比单个机器更高的计算能力，同时还能实现故障转移、数据冗余和系统扩展性，这些都是现代信息技术基础设施的关键组成部分。 总结来说，集群技术是将多个独立的计算机节点组合成一个单一的、强大的计算实体，它不仅提供了超越单个系统性能的能力，还实现了服务的可靠性和灵活性。随着硬件和软件技术的进步，集群已经成为高性能计算和企业级应用的首选解决方案。