Baner
 :: Główna

Prezentowane rozwiązania klastrowe zostały zapoczątkowane w 1993 roku, kiedy Donald Becker i Thomas Sterling skonstruowali pierwszy system klastrowy w NASA. System ten był zbudowany z szesnastu węzłów klasy INTEL 486 DX4 połączonych za pomocą 10 megabitowej sieci LAN. Wynik swojej pracy nazwali Beowulf. Nazwa systemu wywodzi się z literatury angielskiej. Beowulf jest legendarnym bohaterem angielskim, który zabił potwora o imieniu Grendel. Współczesny Beowulf może w przyszłości zagrozić drogim superkomputerom.

Prezentacja dokonań pracowników NASA zapoczątkowała „modę” na tworzenie różnego oprogramowania dostarczającego rozwiązań o niskim koszcie budowy a zarazem zdolnego dorównać szybkością superkomputerom. Rozwiązania te zaczęły znajdować zastosowanie przy symulatorach lotu, pogody czy animacjach komputerowych.

Beowulf nie został skonstruowany w oparciu o specjalistyczny sprzęt. Beowulf to przede wszystkim pomysł, żeby wykorzystać sieć stacji roboczych jako superkomputer. Od zwykłej pracowni komputerowej rożni się jedynie tym, że węzły nie muszą być wyposażone w klawiatury, sterowniki graficzne i monitory. Wystarczy procesor, pamięć operacyjna i interfejs sieciowy, by taki komputer mógł stać się pełnoprawnym węzłem klastra. Istota klastra nie polega bowiem na określonej konfiguracji sprzętowej. Rzecz koncentruje się tu raczej na sposobie myślenia użytkownika lub programisty, który ocenia zasoby sieci lokalnej całościowo i ma możliwość korzystania z nich. W praktyce każdy klaster linuksowy oparty jest na tym pomyśle. Poszczególne konstrukcje klastrowe polegają zwykle na rozszerzeniu Beowulf'a o dodatkowe pakiety oprogramowania.

Najważniejszą różnicą pomiędzy klastrem a superkomputerem jest opóźnienie w komunikacji między procesami. Maszyny typu Beowulf zdecydowanie przegrywają konkurencje z superkomputerami jeśli zadanie opiera się na bardzo drobiazgowej wymianie danych (w szczególności na korzystaniu z pamięci dzielonej). Nawet jeśli powstanie jakaś implementacja pamięci dzielonej dla klastrów, to ze względu na wciąż stosunkowo niską przepustowość sieci lokalnych, będzie działać wielokrotnie wolniej niż pamięć dzielona w superkomputerach. Ciągły rozwój technologii sieciowych może w niedługim czasie zmienić tą sytuację na korzyść Beowulf'a. Dystans do superkomputerów będzie więc coraz bardziej zmniejszany.

Sama idea budowy Beowulf'a jest dość prosta. Jednak mnogość zadań z jakimi borykają się systemy informatyczne zmusiły projektantów do stworzenia wielorakich sposobów na jej rozwiązanie. Praktyczna implementacja „farmy komputerów” dostępna jest więc w najprzeróżniejszych wersjach w zależności od tego nad jakim problemem pracował jego projektant. Z tego też powodu powstały wyspecjalizowane implementacje rozwiązujące dane zagadnienie.