ibm计算机集群技术
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国内外主要集群NAS产品对比武汉大学计算机学院一、什么是集群NAS在大数据时代,非结构化数据目前呈现快速增长趋势,IDC研究报告分析指出,到2012年非结构化数据将占到数据存储总量的80%以上。
集群NAS是一种横向扩展(Scale-out)存储架构,具有容量和性能线性扩展的优势,已经得到全球市场的认可。
从EMC对Isilon、HP对IBRIX、DELL对Exanet、Compellent等收购事件,以及IBM推出SONAS、NetApp发布Data ONTAP 8,都可以看出集群NAS已经成为主流存储技术之一。
在国内,我们也看到UIT UFS、龙存LoongStore、达沃时代YeeStor、九州初志CZSS、美地森YFS等集群NAS解决方案。
集群NAS的未来潜在市场巨大,在高性能计算HPC、广电IPTV、视频监控、云存储等行业领域将逐步得到广泛应用。
高性能、高容量以及可扩展性是集群存储得以发展的最得人心的特征。
我们主要关注的是具有Scale-Out特性的集群NAS产品。
传统NAS扩张很容易带来以下问题:1.系统管理。
即便是NAS系统管理比SAN存储管理简便很多,但仍然需要花费时间和资源来管理。
2.管理客户端和应用对数据的访问。
能够访问的前提是NAS系统必须挂载在对应的服务器或者工作站上。
挂载会中断应用的访问,所以在挂载的时候需要预留好服务器上应用的宕机时间。
挂载了越多的NAS系统,带来的是更多的宕机时间。
3.文件位置。
关于定义文件存放位置的策略应该是基于性能,可访问性,文件创建时间,访问频率,存储成本,可用性,数据保护等诸多方面因素决定的。
策略的设定本身不会太难,但事实上,要将文件移动到合适的NAS系统上是一个耗时间的手工数据迁移过程。
而且,随着NAS系统越来越庞大,其复杂性也越来越高。
集群(Cluster)是由多个节点构成的一种松散耦合的计算节点集合,协同起来对外提供服务。
集群NAS是指协同多个节点提供高性能、高可用或高负载均衡的NAS(NFS/CIFS)服务。
集群技术在电网调度自动系统中应用研究1.云南电网公司德宏供电局,芒市 678400;2.国电南瑞科技股份有限公司,南京 210061摘要:电力系统的快速发展对电网调度自动化系统的可用性、可靠性和安全性要求越来越高,使用集群技术进行容错和并行处理已经成为了一种有效可行的解决方法。
本文对计算机集群技术做了探讨和研究,并介绍了基于高可用性数据库集群技术在德宏电网调度自动化系统中的应用情况。
系统多年的稳定运行验证了该技术的有效性。
关键词:计算机集群;调度自动化;oracle rac;ibm hacmp 中图分类号:u665.12 文献标识码:a 文章编号:1 集群的概念集群(cluster)是一种并行或分布式的处理系统,由相互独立的、通过高速网络互连的两个或多个计算机节点(node)组成,像一个单独集成的计算资源一样协同完成特定的任务。
集群系统实现了单一系统映像,使系统内所有物理资源和内核资源可见,并被系统内的所有节点访问。
操作者不必了解资源的物理位置,也不必知道应用程序在哪个节点上运行,而且可以将应用程序的多个共同工作的部件集中或分散管理,一方面简化了系统管理,另一方面提高了系统性能以及可扩展性和可靠性,同时也降低了成本开支。
2 集群的分类2.1高性能集群它是利用集群中的多个节点共同完成同一项任务,提供响应速度和可靠性。
具有响应大量计算性能的特点,主要用于处理复杂的计算问题,如气象云图、分子模拟、神经元计算等。
2.2负载均衡集群它是利用集群中的多个节点按照负载均衡算法去完成任务,各节点的应用程序处理负载和网络流量负载可以尽可能平均合理地分摊处理,这类集群在网站中应用较多。
2.3高可用性集群它是利用集群中节点的冗余,当某节点发生损坏时,其它节点会自动接管相关应用并继续对用户提供服务,具有更高的可用性、可管理性和更优异的可伸缩性。
这类集群一般应用在银行和电信服务领域。
3 集群的结构高可用性集群体系结构[5]可以分为服务器组、公共网路、心跳通道、san(storage area network )存储区域网络、共享存储和集群软件六大部分。
计算机三级网络技术机试(中小型网络系统总体规划与设计方法)模拟试卷4(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题选择题1.下列关于服务器技术的描述中,错误的是A.集群系统中一台主机出现故障时不会影响系统的性能B.采用RISC结构处理器的服务器通常使用IYNIX系统C.热插拔功能允许用户在不切断电源的情况下更换硬盘、电源等D.分布式内存访问(NUMA)技术将对称多处理器(SMP)和集群(Cluster)技术结合起来正确答案:A解析:集群(Cluster)是指一组连接起来的计算机,它们共同工作,对外界来说就像一台计算机一样,一般用于单台计算机无法完成的高性能计算。
在集群中当服务器组中一台主机出现故障后,程序立即转移到其它主机中运行,一台主机出现故障时虽不会使整个网络无法工作,但仍然影响系统的性能。
RISC精简指令集计算机是一种执行较少类型计算机指令的微处器,操作系统采用UNIX系统。
热插拔功能允许用户在不切断电源的情况下更换硬盘、板卡等部件。
分布式内存访问(NUMA)技术将对称多处理器(SMP)和集群(Cluster)技术结合起来,以获得更高的性价比。
知识模块:中小型网络系统总体规划与设计方法2.下列关于路由器技术指标的描述中,正确的是A.丢包率通常是衡量路由器超负荷工作时的性能指标B.吞吐量决定了路由器的背板能力C.语音、视频业务对延时抖动要求不高D.突发处理能力是以最小帧间隔值来衡量的正确答案:A解析:路由器英文为“Router”,是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。
可以称它为网络中的“交通警察”。
衡量其性能的关键技术指标主要包括:吞吐量、背板能力、丢包率、延时与延时抖动、突发处理能力、服务质量等等。
其中丢包率由于包转发能力的限制而造成的包丢失的概率,前提条件是路由器在稳定的、持续的负荷工作状况下,通常是衡量路由器超负荷工作时的性能指标;背板为:ROtJTER输入与输出两端之间的通道,背板能力决定了路由器的吞吐量。
的计算机,利用高速通信网络组成一个单一的计算机系统,并以单一系统的模式加以管理。
其出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。
一个集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器,各服务器通过内部局域网相互通信。
当一台服务器发生故障时,它所运行的应用程序将由其它服务器自动接管。
在大多数模式下,集群中所有的计算机拥有一个共同的名称,集群内的任一系统上运行的服务都可被所有的网络客户使用。
采用集群系统通常是为了提高系统的稳定性和网络中心的数据处理能力及服务能力。
体系结构是否相同。
集群计算机按功能和结构可以分成以下几类:High-availability (HA) clustersLoad balancing clustersHigh-performance (HPC) clustersGrid computing普通是指当集群中有某个节点失效的情况下,其上的任务会自动转移到其他正常的节点上。
还指可以将集群中的某节点进行离线维护再上线,该过程并不影响整个集群的运行。
负载均衡集群运行时普通通过一个或者多个前端负载均衡器将工作负载分发到后端的一组服务器上,从而达到整个系统的高性能和高可用性。
这样的计算机集群有时也被称为服务器群 (Server Farm) 。
普通高可用性集群和负载均衡集群会使用类似的技术,或者同时具有高可用性与负载均衡的特点。
Linux 虚拟服务器(LVS)项目在Linux 操作系统上提供了最常用的负载均衡软件。
高性能计算集群采用将计算任务分配到集群的不同计算节点而提高计算能力,于是主要应用在科学计算领域。
比较流行的HPC 采用Linux 操作系统和其它一些免费软件来完成并行运算。
这一集群配置通常被称为Beowulf 集群。
这种集群通常运行特定的程序以发挥HPC cluster 的并行能力。
这种程序普通应用特定的运行库, 比如专为科学计算设计的MPI 库。
HPC 集群特殊适合于在计算中各计算节点之间发生大量数据通讯的计算作业,比如一个节点的中间结果或者影响到其它节点计算结果的情况。
计算机体系未来50年的发展计算机体系未来50年的发展及发展程度计算机体系结构就是指适当地组织在一起的一系列系统元素的集合,这些系统元素互相配合、相互协作,通过对信息的处理而完成预先定义的目标。
通常包含的系统元素有:计算机软件、计算机硬件、人员、数据库、文档和过程。
从体系结构来看,计算机体系结构研究的主要是计算机软硬件界面,具体表现在,指令系统。
[1]现代计算机的两种主要体系结构是CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机)体系和RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令系统计算机)体系。
[2]在过去的二十年中,RISC技术由自己超标量、流水线、指令集并行等优点,不断发展,逐渐取代CISC成为工作站和服务器的主流技术。
[3]如:IBM将大量早期的RISC 微处理器通过蝶形互联网络连接起来,斯坦福大学提出DASH计划等。
[4] 但在现在的计算机体系研究中,愈来愈多的问题被发现。
如冯·诺依曼的伟大发明中核心只有3个:二进制、存储模型和一个时候只有一个操作的串行机制。
这在长久以来推动了计算机体系的发展和革新,但也就是这3个核心,阻碍了计算机的进一步发展。
在内核结构上说,CISC结构的计算机数据线和指令线是分时复用的,即所谓的冯.诺依曼(Von Neumann)结构,也称普里斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起统一编址的存储器结构。
而采用RISC结构的单片机数据线和指令线分离,即所谓的哈佛(Harward)结构。
处理器取指令和取数据可同时进行。
而从指令集上说,CISC处理的是不等长指令集,它必须对不等长指令进行分割,因此在执行单一指令的时候需要进行较多的处理工作。
而RISC执行的是等长精简指令集,CPU 在执行指令的时候速度较快且性能稳定。
RISC可同时执行多条指令,它可将一条指令分割成若干个进程或线程,交由多个处理器同时执行,因此在并行处理方面RISC 明显优于CISC。
高性能并行集群的性能测试与优化研究作者:赵玖玲,田先斌来源:《现代电子技术》2009年第12期摘要:以IBM BladeCenter高性能集群系统性能测试为背景,研究大规模集群的性能测试与优化方法。
通过对基于区域分解大规模线性方程组中并行求解算法在4个测试方案下的测试和分析,得到了其加速性能随计算节点数的变化曲线。
结果表明,该高性能计算机集群具有很好的加速性能、稳定性,达到了预期的测试目标,为基于该并行平台的进一步并行开发研究奠定了基础。
关键词:性能测试;PCG;并行计算;MPI OpenMP;PGI中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1004-373X(2009)12-091-04Performance Test and Optimization Study of High Performance Parallel Cluster SystemZHAO Jiuling,TIAN Xianbin(Teaching & Research Office 401,Second Artillery Engineering Institute,Xi′an,710025,China)Abstract:This article studies the performance optimization of the large-scale cluster system by the performance test for IBM BladeCenter high performance cluster system.The efficiency of this system is exhibited through the test and analysis for this cluster system by running the test software in different parallel environment.Results prove that the high performance computer cluster has acceleration function and stability.These results offer a foundation for the exploiture and study.Keywords:performance test;PCG;parallel computing;MPI;OpenMP;PGI0 引言随着科研学术活动的不断深入,研究对象越来越复杂,尤其在数值仿真方面,由于研究模型越来越复杂,仿真时产生的计算量和数据量也越来越庞大。