Pojedynczy obraz systemu

W przetwarzaniu rozproszonym klaster pojedynczego obrazu systemu ( SSI ) to klaster maszyn, który wydaje się być jednym systemem. Koncepcja ta jest często uważana za synonim rozproszonego systemu operacyjnego , ale pojedynczy obraz może być prezentowany do bardziej ograniczonych celów, na przykład po prostu planowania zadań , co można osiągnąć za pomocą dodatkowej warstwy oprogramowania w stosunku do konwencjonalnych obrazów systemów operacyjnych działających na każdym węźle . Zainteresowanie klastrami SSI wynika z przekonania, że ​​mogą być one prostsze w użyciu i administrowaniu niż bardziej wyspecjalizowane klastry.

Różne systemy SSI mogą zapewniać mniej lub bardziej pełną iluzję pojedynczego systemu.

Cechy systemów klastrowych SSI

Różne systemy SSI mogą, w zależności od ich przeznaczenia, zapewniać pewien podzbiór tych funkcji.

Migracja procesów

Główny artykuł: Migracja procesów

Wiele systemów SSI umożliwia migrację procesów . Procesy mogą rozpoczynać się w jednym węźle i być przenoszone do innego węzła, prawdopodobnie ze względu na równoważenie zasobów lub ze względów administracyjnych. Gdy procesy są przenoszone z jednego węzła do drugiego, inne powiązane zasoby (na przykład IPC ) mogą zostać przeniesione wraz z nimi.

Punkt kontrolny procesu

Niektóre systemy SSI umożliwiają punktowanie uruchomionych procesów, umożliwiając zapisanie ich bieżącego stanu i ponowne załadowanie w późniejszym terminie. Punkty kontrolne można postrzegać jako powiązane z migracją, ponieważ migrację procesu z jednego węzła do drugiego można wdrożyć, najpierw zaznaczając proces, a następnie ponownie uruchamiając go w innym węźle. Alternatywnie punkt kontrolny można uznać za migrację na dysk .

Pojedyncza przestrzeń procesowa

Niektóre systemy SSI stwarzają iluzję, że wszystkie procesy działają na tej samej maszynie - narzędzia do zarządzania procesami (np. „ps”, „kill” w systemach typu Unix ) działają na wszystkich procesach w klastrze.

Pojedynczy korzeń

Większość systemów SSI zapewnia pojedynczy widok systemu plików. Można to osiągnąć za pomocą prostego NFS , urządzeń dyskowych współdzielonych, a nawet replikacji plików.

Zaletą pojedynczego widoku głównego jest to, że procesy mogą być uruchamiane na dowolnym dostępnym węźle i uzyskiwać dostęp do potrzebnych plików bez żadnych specjalnych środków ostrożności. Jeśli klaster realizuje migrację procesów, pojedynczy widok główny umożliwia bezpośredni dostęp do plików z węzła, w którym aktualnie działa proces.

Niektóre systemy SSI umożliwiają „przełamanie iluzji”, umieszczając niektóre pliki specyficzne dla węzła nawet w jednym katalogu głównym. HP TruCluster udostępnia „kontekstowe łącze symboliczne” (CDSL), które wskazuje różne pliki w zależności od węzła uzyskującego do niego dostęp. HP VMScluster udostępnia logiczną nazwę listy wyszukiwania z plikami specyficznymi dla węzła, zasłaniając w razie potrzeby pliki udostępnione klastra. Ta zdolność może być konieczna do radzenia sobie z heterogenicznością klastry, w których nie wszystkie węzły mają tę samą konfigurację. W bardziej złożonych konfiguracjach, takich jak wiele węzłów o różnych architekturach w wielu lokalizacjach, kilka dysków lokalnych może połączyć się, tworząc logiczny pojedynczy katalog główny.

Pojedyncza przestrzeń we/wy

Niektóre systemy SSI umożliwiają wszystkim węzłom dostęp do urządzeń we/wy (np. taśm, dysków, łączy szeregowych itd.) innych węzłów. Mogą obowiązywać pewne ograniczenia dotyczące rodzajów dozwolonych dostępów (na przykład OpenSSI nie może montować urządzeń dyskowych z jednego węzła w innym węźle).

Pojedyncza przestrzeń IPC

Niektóre systemy SSI umożliwiają procesom w różnych węzłach komunikację przy użyciu mechanizmów komunikacji między procesami, tak jakby działały na tej samej maszynie. W niektórych systemach SSI może to nawet obejmować pamięć współdzieloną (można emulować za pomocą pamięci współdzielonej rozproszonej programowo ).

W większości przypadków międzywęzłowy IPC będzie wolniejszy niż IPC na tej samej maszynie, a być może drastycznie wolniejszy w przypadku pamięci współdzielonej. Niektóre klastry SSI zawierają specjalny sprzęt, który pozwala zmniejszyć to spowolnienie.

Adres IP klastra

Niektóre systemy SSI udostępniają „ adres IP klastra ”, pojedynczy adres widoczny spoza klastra, którego można używać do kontaktowania się z klastrem tak, jakby był to jeden komputer. Można to wykorzystać do równoważenia obciążenia połączeń przychodzących do klastra, kierując je do lekko obciążonych węzłów lub w celu zapewnienia redundancji, przenosząc adres klastra z jednej maszyny na drugą, gdy węzły dołączają do klastra lub go opuszczają.

Przykłady

Przykłady obejmują platformy komercyjne z możliwością skalowania, pakiety/frameworki do tworzenia systemów rozproszonych, a także te, które faktycznie implementują pojedynczy obraz systemu.

Właściwości SSI różnych systemów klastrowych
Nazwa Migracja procesów Punkt kontrolny procesu Pojedyncza przestrzeń procesowa Pojedynczy korzeń Pojedyncza przestrzeń we/wy Pojedyncza przestrzeń IPC Adres IP klastra Model źródłowy Najnowsza data premiery Obsługiwany system operacyjny
Ameba Tak Tak Tak Tak Nieznany Tak Nieznany otwarty 30 lipca 1996 Rodzinny
TCF dla systemu AIX Nieznany Nieznany Nieznany Tak Nieznany Nieznany Nieznany Zamknięte 30 marca 1990 AIX PS/2 1.2
Non-Stop Guardian Tak Tak Tak Tak Tak Tak Tak Zamknięte 2018 System operacyjny NonStop
Piekło NIE NIE NIE Tak Tak Tak Nieznany otwarty 4 marca 2015 r Natywny, Windows , Irix , Linux , OS X , FreeBSD , Solaris , Plan 9
Kerrighed Tak Tak Tak Tak Nieznany Tak Nieznany otwarty 14 czerwca 2010 Linux 2.6.30
LinuxPMI Tak Tak NIE Tak NIE NIE Nieznany otwarty 18 czerwca 2006 Linux 2.6.17
UMIEJSCOWIENIE Tak Nieznany Tak Tak Tak Tak Nieznany Zamknięte 1988 Rodzinny
MOSIX Tak Tak NIE Tak NIE NIE Nieznany Zamknięte 24 października 2017 r Linuksa
otwórzMosix Tak Tak NIE Tak NIE NIE Nieznany otwarty 10 grudnia 2004 Linux 2.4.26
Open-Sharedroot NIE NIE NIE Tak NIE NIE Tak otwarty 1 września 2011 r Linuksa
OtwórzSSI Tak NIE Tak Tak Tak Tak Tak otwarty 18 lutego 2010 Linux 2.6.10 ( Debian , Fedora )
Plan 9 NIE NIE NIE Tak Tak Tak Tak otwarty 9 stycznia 2015 r Rodzinny
Krasnoludek Tak Nieznany NIE Tak Tak NIE Nieznany otwarty 1992 Rodzinny
Skala pływów Tak NIE Tak Tak Tak Tak Tak Zamknięte 17 sierpnia 2020 r Linux , FreeBSD
TruCluster NIE Nieznany NIE Tak NIE NIE Tak Zamknięte 1 października 2010 r Tru64
Klaster VMS NIE NIE Tak Tak Tak Tak Tak Zamknięte 14 lipca 2022 r Otwórz VMS
z/VM Tak NIE Tak NIE NIE Tak Nieznany Zamknięte 11 listopada 2016 r Rodzinny
Klastry UnixWare NonStop Tak NIE Tak Tak Tak Tak Tak Zamknięte Czerwiec 2000 UnixWare
  1. ^ Wiele klastrów SSI opartych na systemie Linux może używać serwera wirtualnego Linux do implementacji pojedynczego adresu IP klastra
  2. ^ Zielony oznacza, że ​​oprogramowanie jest aktywnie rozwijane
  3. ^ Rozwój ameby jest kontynuowany przez dr Stefana Bosse w BSS Lab. Zarchiwizowano 2009-02-03 w Wayback Machine
  4. ^ Guardian90 TR90.8 Na podstawie prac badawczo-rozwojowych przeprowadzonych przez Tandem Computers c/o Andrea Borr w [1]
  5. ^ LinuxPMI jest następcą openMosix
  6. ^ LOCUS został użyty do stworzenia IBM AIX TCF
  7. ^ LOCUS używał nazwanych potoków dla IPC
  8. ^ openMosix był rozwidleniem MOSIX
  9. ^ Open-Sharedroot to współdzielony klaster główny firmy ATIX
  10. ^ Klastry UnixWare NonStop były bazą dla OpenSSI

Zobacz też

Notatki

  1. ^ na przykład może być konieczne przeniesienie długotrwałych procesów z węzła, który ma zostać zamknięty w celu konserwacji
  2. ^ Punkty kontrolne są szczególnie przydatne w klastrach używanych do obliczeń o wysokiej wydajności , pozwalają uniknąć utraty pracy w przypadku ponownego uruchomienia klastra lub węzła.
  3. ^ „opuszczenie klastra” jest często eufemizmem oznaczającym awarię
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Single_system_image&oldid=1113806473 ”