Este documento proporciona información sobre clústers, incluyendo su historia, definición, características, componentes, aplicaciones y ejemplos de clústers implementados. Explica que un clúster es un grupo de computadoras interconectadas que actúan como una sola máquina más potente, y describe sus fortalezas como alto rendimiento, disponibilidad y escalabilidad. También resume los requisitos mínimos de hardware y software para implementar un clúster exitoso.

1. BARRÍA, ABDIEL 8-894-123
QUANT, RAMÓN 8-880-1820
RENDA, FRANCO E-8-116214
SÁEZ, ORLANDO 8-902-434
VERGARA , JORGE 8-888-610
CLÚSTER
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ
FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES
SISTEMAS OPERATIVOS
PROYECTO N° 1:
Integrante
s:
Grupo:
1IL-141

2. INDICE
Reseña Histórica
Definición
Características
Foralezas y Debilidades
Requerimientos Mínimos
Aplicaciones
Aportes

3. RESEÑA HISTÓRICA

4. HISTORIA DEL CLÚSTER
 La tecnología clúster tiene su inicio entre la
década del 50 y del 60, en plena revolución
tecnológica.
 El principal fundamento que dio origen a la
existencia de los clústeres es la Ley de
Amdahl que describe matemáticamente
cuanto se puede esperar de hacer en
paralelo una serie de tareas mediante una
arquitectura que lo permita.
Proyecto 1: Clúster

5. HISTORIA DEL CLÚSTER
El primer producto comercial de tipo
clúster fue ARCnet, desarrollado en 1977
por Datapoint pero no obtuvo un éxito
comercial.
Los clusters no consiguieron tener éxito
hasta que en 1984 VAXcluster produjeran
el sistema operativo VAX/VMS.
Otros dos principios comerciales de
clústeres notables fueron el Tandem
Himalaya y IBM S/390 Parallel Sysplex
alrededor de 1994.
Proyecto 1: Clúster

6. HISTORIA DEL CLÚSTER
Proyecto 1: Clúster
Este software de fuente abierta basado en comunicaciones TCP/IP permitió la
creación de un superordenador virtual - un cluster HPC

7. DEFINICIÓN

8. DEFINICIÓN DE CLÚSTER
El término clúster (del inglés cluster,
"grupo" o "raíz") se aplica a los conjuntos o
conglomerados de computadoras unidos
entre sí normalmente por una red de alta
velocidad y que se comportan como si
fuesen una única computadora.
Proyecto 1: Clúster

9. CARACTERÍSTICAS

10. ALTO RENDIMIENTO
El conjunto de ordenadores que está diseñado para dar
altas prestaciones en cuanto a capacidad de cálculo.
Por medio de un clúster se pueden conseguir capacidades
de cálculo superiores a las de un ordenador más caro que
el costo conjunto de los ordenadores del clúster.
Para garantizar esta capacidad de cálculo, los problemas
necesitan ser paralelizables, ya que el método con el que
los clústeres agilizan el procesamiento es dividir el
problema en problemas más pequeños y calcularlos en los
nodos
CARACTERÍSTICASProyecto 1: Clúster

11. El conjunto de dos o más máquinas que se caracterizan
por mantener una serie de servicios compartidos y por estar
constantemente monitorizándose entre sí.
Su objetivo de diseño es el de proveer disponibilidad y
confiabilidad. Estos clústeres tratan de brindar la máxima
disponibilidad de los servicios que ofrecen. La confiabilidad
se provee mediante software que detecta fallos y permite
recuperarse frente a los mismos, mientras que en hardware
se evita tener un único punto de fallos.
ALTA DISPONIBILIDAD
CARACTERÍSTICASProyecto 1: Clúster

12. BALANCEO DE CARGA
Se refiere a la técnica usada para compartir el trabajo a realizar entre varios
procesos, ordenadores, discos u otros recursos. Está íntimamente ligado a los
sistemas de multiprocesamiento, o que hacen uso de más de una unidad de
procesamiento para realizar labores útiles.
CARACTERÍSTICASProyecto 1: Clúster

13. ESCALABILIDAD
Es la propiedad deseable que indica su habilidad para
extender el margen de operaciones sin perder calidad, o
bien manejar el crecimiento continuo de trabajo de
manera fluida, o bien para estar preparado para hacerse
más grande sin perder calidad en los servicios ofrecidos.
En general, también se podría definir como la capacidad
del sistema informático de cambiar su tamaño o
configuración para adaptarse a las circunstancias
cambiantes.
CARACTERÍSTICASProyecto 1: Clúster

14. FORTALEZAS Y DEBILIDADES

15. FORTALEZAS DE UN CLÚSTER
De un clúster se espera que presente combinaciones de los
siguientes servicios:
Alto rendimiento
Alta disponibilidad
Balanceo de Carga
Escalabilidad
Proyecto 1: Clúster

16. DEBILIDADES DE UN CLÚSTER
Las principales desventajas de este sistema son que
escalan mal para aplicaciones transaccionales (bases
de datos, por ejemplo).
La administración de muchas maquinas
interconectadas implica una mayor atención y
conocimiento que la administración de una gran
maquina con muchos procesadores.
Proyecto 1: Clúster

17. REQUERIMIENTOS MÍNIMOS
(COMPONENTES DEL CLÚSTER)

18. COMPONENTES DEL CLÚSTER
En general, un clúster necesita de varios componentes de
software y hardware para poder funcionar:
• Nodos
• Sistemas de Almacenamiento
• Sistemas operativos
• Conexiones de red
• Middleware
• Ambientes de programación paralela
Proyecto 1: Clúster

19. COMPONENTES DEL CLÚSTER
Nodos
Los nodos son cada una de las
máquinas que se encuentran
interconectadas dentro de una
red.
Proyecto 1: Clúster

20. COMPONENTES DEL CLÚSTER
Sistemas de Almacenamiento
Para configurar un sistema de
almacenamiento tenemos como
alternativa usar tecnologías como:
• NAS (Network Attached Storage)
Proyecto 1: Clúster

21. COMPONENTES DEL CLÚSTER
Sistemas de Almacenamiento
• IDE o ATA: velocidades de 33, 66, 100,
133 y 166 MB/s
• SATA: velocidades de 150, 300 y 600
MB/s
• SCSI: velocidades de 160, 320, 640
MB/s. Proporciona altos rendimientos.
• SAS: aúna SATA-II y SCSI. Velocidades
de 300 y 600 MB/s
Proyecto 1: Clúster

22. Sistemas Operativos
Windows:
2000 Server
2003 Server
2008 Server
2012 Server
Linux:
OpenMosix
Rocks
Sun Grid
Engine
Mac OS X:
 Xgrid
COMPONENTES DEL CLÚSTER
Proyecto 1: Clúster

23. COMPONENTES DEL CLÚSTER
Conexiones de Red
 Fast Ethernet
• Son las más
comunes.
• Ofrecen pocas
ventajas para el
trabajo en clúster.
 Gigabit Ethernet
• Es la variante de
Ethernet más usada
a 10 Gbit/s.
• Por lo general es
una de las mejores
alternativas para
tareas
administrativas.
 Myrinet
• Es una red de altas
prestaciones con un
ancho de banda hasta
10 Gbit/s.
• Su mayor
característica es su
baja latencia
Proyecto 1: Clúster

24. COMPONENTES DEL CLÚSTER
Conexiones de Red
 Infini-Band  SCI (Scalable Coherent Interface)
Proyecto 1: Clúster

25. COMPONENTES DEL CLÚSTER
Es un software que generalmente actúa entre el sistema operativo y las
aplicaciones con la finalidad de proveer:
Un interfaz único de acceso al sistema, denominado SSI (Single System
Image).
Herramientas para la optimización y mantenimiento del sistema.
Escalabilidad: debe poder detectar automáticamente nuevos nodos
conectados al clúster para proceder a su utilización.
Middleware
Proyecto 1: Clúster

26. AMBIENTE DE PROGRAMACIÓN PARALELA
Los ambientes de programación
paralela permiten implementar
algoritmos que hagan uso de
recursos compartidos: CPU (Unidad
central de proceso), memoria, datos
y servicios.
Componentes del Clúster
Proyecto 1: Clúster

27. APLICACIONES

28. APLICACIONES CIENTÍFICAS
▪ Se suelen caracterizar por ser aplicaciones
computacionalmente intensivas
▪ Sus necesidades de recursos son muy
importantes en almacenamiento y especialmente
memoria.
▪ Requieren nodos y sistemas dedicados, en
entornos HPC y HTC.
▪ Son en muchas ocasiones códigos legacy, ya que
los dominios de aplicación suelen ser difícilmente
paralelizables.
Proyecto 1: Clúster

29. APLICACIONES EMPRESARIALES
▪ Demandan alta disponibilidad y
respuesta inmediata, con lo que los
servicios se están ejecutando
continuamente y no controlados por un
sistema de colas.
▪ Es usual que un sistema provea varios
servicios. Una primera aproximación para
realizar una distribución del trabajo es
separar los servicios.
Proyecto 1: Clúster

30. GESTORES DE COLA Y
BALANCEADORES DE CARGA

31. GESTOR DE COLA
Un gestor de colas es un sistema que
permite controlar y planificar la
ejecución de las tareas almacenadas
en las colas, con el fin de optimizar el
uso de los recursos de los sistemas,
minimizar costes y maximizar el
rendimiento de las aplicaciones.
Proyecto 1: Clúster

32. GESTOR DE COLA
Funcionamiento:
• Los usuarios envían trabajos indicando
requisitos de memoria, tiempo de procesador
y espacio en disco.
• El gestor de recursos registra el trabajo.
• Tan pronto los recursos pedidos se hallen
disponibles, el gestor de colas pone a
ejecución el trabajo solicitado que según su
planificación es el que tiene mayor prioridad.
Proyecto 1: Clúster

33. BALANCEADORES DE CARGA
Un balanceador de carga
fundamentalmente es un dispositivo de
hardware o software que se pone al frente
de un conjunto de servidores que atienden
una aplicación y asigna o balancea las
solicitudes que llegan de los clientes a los
servidores usando algún algoritmo.
Para que se considere exitoso
un balanceador de carga:
 Debe minimiza tiempos de respuesta.
 Mejorar el desempeño del servicio.
 Evitar la saturación.
Proyecto 1: Clúster

34. INTEL CLOUD FOR ALL
Intel anuncia una serie de nuevas tecnologías,
inversiones y colaboraciones en el sector con
el objetivo de hacer más fácil el despliegue de
nubes ágiles y escalables
Proyecto 1: Clúster
“Las empresas desean beneficiarse de la
eficiencia y de la agilidad de la arquitectura de
nube y en sus propios términos – usando las
ofertas de nube pública, desplegando su
propia nube privada o ambas”, dijo Diane
Bryant, vicepresidente y gerente general del
Data Center Group de Intel.

35. INTEL CLOUD FOR ALL
Proyecto 1: Clúster
Cloud Native Computing Foundation (CNCF) e Intel anuncian el
cluster de pruebas más grande del mundo para aplicaciones
“nacidas en la nube”.
El cluster va a incluir más de 1.000 nodos de servidores basados en
procesadores Xeon de Intel

36. CLÚSTER – CINVESTAV Y XIUHCOAT
Proyecto 1: Clúster
Ubicada en el Centro de Investigación y
de Estudios Avanzados (Cinvestav) del
IPN se encuentra el clúster Xiuhcoat.
Significa serpiente de fuego para los
aztecas, da nombre a una de las pocas
supercomputadoras que existen en
México
“Nosotros pensamos que el futuro eran
los clúster híbridos, actualmente esa es
la tendencia, una mezcla de CUP´S y
GPU´S”,

37. CLÚSTER - INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COLIMA
Proyecto 1: Clúster
Estudiantes desarrollan un clúster de
sistemas embebidos para cómputo de
alto rendimiento, los cuales utilizan
menos energía eléctrica y menor
espacio.
El clúster al realizar cálculos de
reacciones o reactivos(química),
permitirá que una parte de esas tarjetas
se dedique a visualizar las imágenes,
que son resultado de ese proceso.

38. CLÚSTER - UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ
Proyecto 1: Clúster
El miércoles 18 de mayo, como parte del Primer
Congreso Internacional de Ciencias y Tecnología
para el Desarrollo Sostenible que se realiza en el
Centro Regional de Chiriquí se abordó en la clínica
titulada “Manejo de Clusters”, que dictó el
licenciado Salado.
Según Salado en la actualidad varias facultades
que integran la UTP requieren de un buen
funcionamiento que responda a las necesidades
de las aplicaciones que son utilizadas para dictar
clases.

39. CONCLUSIÓN
Proyecto 1: Clúster
Un clúster es un grupo de múltiples ordenadores unidos mediante
una red de alta velocidad, de tal forma que el conjunto es visto como
un único ordenador, más potente que los comunes de escritorio. Sin
embargo, cada computador puede utilizarse de forma independiente
o separada.
En general, el contar con un cluster, abre las puertas hacia nuevas
aplicaciones de computación. Sin embargo, las características y
limitaciones que se han mencionado, obligan a ejercer un juicio
cuidadoso al momento de elegir un cluster como plataforma para
correr una aplicación determinada.