یک خوشه کامپیوتری یا کلاستر، در حقیقت یک گروه از کامپیوترهای متصل به یکدیگر است که به عنوان یک سیستم واحد کار می‌کنند. خوشه‌ها به اشتراک گذاری منابع، توزیع بار کاری و تسریع زمان پاسخ کمک می‌کنند. بیایید کارکرد خوشه کامپیوتری و مزایای آن را بررسی کنیم.

Cluster یا خوشه کامپیوتری چه چیزی است؟

یک کلاستر یا خوشه کامپیوتری شامل چندین کامپیوتر یا گره متصل به یکدیگر از طریق یک شبکه با سرعت بالا است. تمام گره‌ها دارای پردازنده‌های خود، RAM و هارد دیسک است، اما یک آدرس IP مشترک را به اشتراک می‌گذارند.

کلاسترها به اجرای برنامه‌ها در سراسر کامپیوترها کمک می‌کنند که قدرت پردازش و فضای ذخیره‌سازی بیشتری نسبت به یک کامپیوتر تنها داشته باشند. عناصر کلیدی یک کلاستر یا خوشه شامل:

• گره‌ها: کامپیوترهای منفرد که کلاستر را تشکیل می‌دهند.
• شبکه: شبکه با سرعت بالا و تأخیر پایین که گره‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند.
• نرم‌افزار: نرم‌افزار مدیریت کلاستر که کنترل زمانبندی کار و تخصیص منابع را برعهده دارد.

یک کلاستر چگونه کار می‌کند؟

وقتی یک برنامه یا وظیفه (task) به کلاستر ارسال می‌شود، نرم‌افزار مدیریت کلاستر تعیین می‌کند کدام گره‌ها منابع در دسترس دارند و کار را به آن گره‌ها تخصیص می‌دهد. سپس داده‌های کار به گره‌های تخصیص داده شده توزیع می‌شود و هر گره روی بخشی از کل کار، کار می‌کند. گره‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و کار خود را هماهنگ می‌کنند آنهم هنگامی که برنامه را پردازش می‌کنند. این مدل پردازش توزیع شده به ‌کلاسترها اجازه می‌دهد که در مقایسه با یک کامپیوتر تکی، به عملکرد بسیار بالاتر رسیده باشند. کلاستر به عنوان یک سیستم با عملکرد بالای یکپارچه به کاربر نهایی نمایش داده می‌شود.

مزایای کلاستر یا خوشه کامپیوتری چیست؟

برخی از مزایای خوشه کامپیوتری نسبت به کامپیوترهای تنها عبارتند از:

• عملکرد بالاتر: جمع کل قدرت پردازش و حافظه تمام گره‌ها بسیار بیشتر است.
• مقاومت در برابر خطا: در صورت خرابی یک گره، کلاستر بر روی گره‌های باقی‌مانده ادامه می‌یابد.
• قابلیت مقیاس‌پذیری: گره‌ها در صورت نیاز به خوشه اضافه می‌شوند تا عملکرد و ظرفیت آن افزایش یابد.
• توجیه اقتصادی: کلاسترها بیشتر از اجزای سخت‌افزاری معمولی و با استفاده از شبکه‌های استاندارد استفاده می‌کنند. بنابراین هزینه زیادی ندارند.

جمع بندی

به طور خلاصه، خوشه کامپیوتری یا کلاستر به طور موثر توان چندین کامپیوتر را ترکیب کرده و عملکرد، ظرفیت ذخیره‌سازی، مقاومت در برابر خطا و قابلیت مقیاس‌پذیری بیشتری نسبت به یک کامپیوتر تنها فراهم می‌کند. این مزایا باعث می‌شود که کلاسترها منبع ضروری برای سازمان‌های تحقیقاتی، تجاری و دولتی باشند.