Cluster: definições e características

A tecnologia existe para facilitar nossa vida. Aliada de bilhões de pessoas pelo mundo, a computação encurta distâncias, simplifica processos e agiliza a execução de tarefas que poderiam levar horas para serem executadas sem ela — se é que seriam possíveis. Essas vantagens também são aproveitas por empresas, indústrias e institutos de pesquisa hoje em dia.

Porém, o volume de trabalho e de informações que precisam ser processadas ao mesmo tempo vai muito além do seu player de música tocando enquanto você lê o último e-mail do seu chefe ou cliente. Existem tarefas altamente complexas que exigem o máximo dos processadores para a sua execução. É esse contexto que demanda a existência dos chamados clusters. Uma estrutura de computação que pode proporcionar melhor desempenho, confiabilidade e agilidade para a execução de processos de alta complexidade. Neste artigo você vai aprender um pouco mais sobre esta tecnologia usada por empresas como a NASA, a IBM e bolsas de valores. Confira:

 
O que é um cluster e como funciona

 

O que é um cluster?

Cluster é um termo em inglês que significa “aglomerar” ou “aglomeração” e pode ser aplicado em vários contextos. No caso da computação, o termo define uma arquitetura de sistema capaz combinar vários computadores para trabalharem em conjunto ou pode denominar o grupo em si de computadores combinados.

Cada estação é denominada “nodo” e, combinadas, formam o cluster. Em alguns casos, é possível ver referências como “supercomputadores” ou “computação em cluster” para o mesmo cenário, representando o hardware usado ou o software especialmente desenvolvido para conseguir combinar esses equipamentos.

 

Como clusters são formados?

Pode parecer muito simples agregar vários computadores para juntos executarem tarefas, mas não é. Os esforços para a construção eficiente desse tipo de uso começou na IBM em 1960 e até hoje passam por constante renovação. O objetivo é sempre aumentar a eficiência da fusão, ou seja, otimizar o uso pleno dos recursos de todas as estações e evoluir na dinamicidade do circuito.

 

Todos os clusters são iguais?

Não. Há diferentes tipos de supercomputadores que são focados em diferentes benefícios da fusão e, consequentemente, são mais adequados para determinadas tarefas e mercados. Veja abaixo os quatro principais tipos de clusters:

 

Failover ou High Availability (HA)

Como o próprio nome sugere, esses aglomerados são desenvolvidos com o foco, principalmente, na manutenção da rede sempre ativa. Independentemente do que aconteça em cada nodo, é essencial que o sistema permaneça on-line. Para isso, várias estações trabalham em um sistema de redundância invisível para o usuário. Quase como se, em um jogo de futebol, um jogador que tenha exatamente as mesmas características do titular — praticamente um clone do original — estivesse sempre aquecido e de pé na beirada do campo. Se o principal precisar sair, imediatamente o outro entra em ação, sem que o juiz, a torcida ou os companheiros de time percebam. Esse é um tipo de cluster comumente usado em serviços como os correios eletrônicos (e-mail), que não podem sair do ar de jeito nenhum.

 

Load Balancing

Nesse tipo de arquitetura, todos os nodos são responsáveis pelas tarefas em execução. Seja o tráfego de requisições entrante ou requisições de recursos (mais memória para armazenamento de dados, por exemplo) são distribuídos para as máquinas que compõem o sistema. É literalmente um “todos por um”. Desde a mais simples até a mais complexa tarefa demandada é realizada com a força resultante da união dos recursos disponíveis. Neste modelo, a performance é priorizada e, caso alguma das estações falhe, ela é retirada do sistema e a tarefa é redistribuída entre as restantes. Empresas que usam torres de servidores (webfarm) usam esse tipo de cluster.

 

Modelos combinados

Em alguns casos, não é possível priorizar desempenho em detrimento de estabilidade ou vice-versa. Servidores FTD ou e-mails, por exemplo, precisam de ambas as funcionalidades com eficiência equivalente. Por isso, essas empresas usam um cluster combinado de balanceamento de carga e de alta disponibilidade. De forma integrada, o sistema é capaz de unir recursos das diferentes máquinas ao mesmo tempo que possui uma rede interna de redundância para evitar quedas.

 

Processamento paralelo

A última das principais categorias de cluster é a usada pela NASA. Nesse tipo de aglomerado, grandes tarefas são divididas em atividades menos complexas, distribuídas pelo sistema e executadas paralelamente pelos vários nodos do cluster. Então, a aplicabilidade mais eficiente desse tipo é em caso de tarefas computacionais muito complexas, como as da Agência Espacial Americana. Falando de modo grosseiro, seria como dividir um quebra-cabeças de cinco mil peças entre dez amigos e, nessa situação, cada amigo fica responsável por montar uma parte de quinhentas peças. Com tudo montado, basta juntar.

Os supercomputadores são uma forma confiável de processar um grande volume de dados. Ferramentas desenvolvidas para atender empresas que lidam com informações valiosas e demandam resultados expressivos em pouco tempo. Na OpServices, por exemplo, utilizamos a instalação do OpMon em Cluster nos clientes que precisam de maior desempenho e máxima disponibilidade através da contingência de processadores.

 

Relatórios do OpMon

 

Monitoramento de infraestrutura de TI

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