verkkoklustereiden

Verkkoklustereiden käsite viittaa useista toisiinsa kytketyistä tietokoneista muodostettuun järjestelmään, jossa laskentakomponentit toimivat yhdessä niin sanottuna yhteen laskenta- tai palvelujärjestelmänä. Verkkoklustereita käytetään resurssien jakamiseen ja rinnakkaislaskentaan sekä skaalautuvuuden ja suorituskyvyn parantamiseen suurten laskenta- ja datankäsittelytehtävien yhteydessä. Ne voivat olla tutkimus-, teollisuus- tai koulutusorganisaatioiden käyttökohteita.

Tyypillinen verkkoklusteri koostuu laskentasolmuista, pää- tai hallintasolmusta, jaetusta tallennuksesta sekä nopeasta sisäisestä verkosta. Laskentasolmut suorittavat ohjelmia, pääsolmu hallinnoi tehtäviä ja resurssijakoa, ja tallennusjärjestelmä mahdollistaa datan tallentamisen ja jakamisen useamman solmun välillä. Yhteydet favoroivat matalaa viivettä ja suurta kaistanleveyttä, usein InfiniBand- tai 10/25/40/100 Gbit Ethernet -tekniikkaa.

Hallinta- ja ajotehtäväohjelmistoa, kuten työjonotusjärjestelmiä (Slurm, PBS, Grid Engine), sekä kontitus- ja virtualisointityökaluja, mahdollistavat resurssien organisoinnin ja tehtävien ajon klusterissa. Tiedostojärjestelmät (kuten Lustre tai GPFS) sekä jakautuva tallennus tukevat datan hallintaa. Verkkoklustereita käytetään usein laskennassa, simuloinneissa, datatieteessä ja koneoppimisessa.

Edut ovat parempi resurssien hyödyntäminen, parempi laskennan suorituskyky suurilla datamäärillä ja vikasietoisuuden mahdollisuus. Haasteita ovat kokonaiskustannukset, energiankulutus, tilavaatimus, jäähdytys sekä järjestelmän hallinnan monimutkaisuus.

Verkkoklustereiden kehitys jatkuu, kun hybrideinfrastruktuurat ja pilvipalvelut sekä paikallinen hallinta yhdistyvät, tarjoten joustavan alustan suurelle skaalautuvuudelle ja kontrollille.