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20 de mayo de 2022

¿Qué es el Clúster y cómo funciona?

  Los clústeres de computadoras, y en particular los clústeres de Cabernets, han experimentado un aumento sustancial en la adopción en la última década. Tanto las empresas emergentes como los gigantes tecnológicos están aprovechando las arquitecturas basadas en clústeres para implementar y administrar sus aplicaciones en la nube. Pero, ¿qué es un clúster? ¿Cuál es la relación entre clústeres y contenedores? ¿Y por qué debería considerar usar un clúster para alojar su propia aplicación?

  En esta publicación, proporcionaré una descripción general de los clústeres de computadoras, expondré las ventajas y desventajas de usar un clúster en lugar de una sola máquina y describiré cómo las empresas usan los clústeres en la actualidad.

¿Qué es un clúster?

  A un alto nivel, un clúster de computadoras es un grupo de dos o más computadoras, o nodos, que se ejecutan en paralelo para lograr un objetivo común. Esto permite que las cargas de trabajo que consisten en una gran cantidad de tareas individuales y paralelizables se distribuyan entre los nodos del clúster. Como resultado, estas tareas pueden aprovechar la memoria combinada y la potencia de procesamiento de cada computadora para aumentar el rendimiento general.

  Para construir un clúster de computadoras, los nodos individuales deben estar conectados en una red para permitir la comunicación entre nodos. El software de clúster de computadoras se puede usar para unir los nodos y formar un clúster. Puede tener un dispositivo de almacenamiento compartido y/o almacenamiento local en cada nodo. Normalmente, al menos un nodo se designa como nodo líder y actúa como punto de entrada al clúster. El nodo líder puede ser responsable de delegar el trabajo entrante a los otros nodos y, si es necesario, agregar los resultados y devolver una respuesta al usuario.

  Idealmente, un clúster funciona como si fuera un solo sistema. Un usuario que acceda al clúster no debería necesitar saber si el sistema es un clúster o una máquina individual. Además, un clúster debe diseñarse para minimizar la latencia y evitar cuellos de botella en la comunicación de nodo a nodo.

Cuatro beneficios clave de la computación en clúster

La computación en clúster brinda una serie de beneficios: alta disponibilidad a través de tolerancia a fallas y resiliencia, capacidades de escalado y equilibrio de carga, y mejoras de rendimiento en tu sistema.

  1. Alta disponibilidad

Hay algunos términos importantes para recordar cuando se habla de la solidez de un sistema:

  • Disponibilidad: la accesibilidad de un sistema o servicio durante un período de tiempo, generalmente expresada como un porcentaje del tiempo de actividad durante un año determinado (por ejemplo, 99,999 % de disponibilidad o cinco 9).
  • Resiliencia: qué tan bien se recupera un sistema de una falla
  • Tolerancia a fallas: la capacidad de un sistema para continuar brindando un servicio en caso de una falla
  • Confiabilidad: la probabilidad de que un sistema funcione como se espera.
  • Redundancia: duplicación de recursos críticos para mejorar la confiabilidad del sistema
  1. Equilibrio de carga

  El equilibrio de carga es el acto de distribuir el tráfico entre los nodos de un clúster para optimizar el rendimiento y evitar que un solo nodo reciba una cantidad desproporcionada de trabajo. Se puede instalar un equilibrador de carga en los nodos principales o aprovisionarlo por separado del clúster. Al realizar comprobaciones de estado periódicas en cada nodo del clúster, el equilibrador de carga puede detectar si un nodo ha fallado y, de ser así, enrutará el tráfico entrante a los otros nodos del clúster.

  1. Escalado

  Hay dos clasificaciones de escalado: vertical y horizontal. El escalado vertical (también conocido como escalado hacia arriba o hacia abajo) implica aumentar o disminuir los recursos asignados a un proceso, como la cantidad de memoria, la cantidad de núcleos de procesador o el almacenamiento disponible. El escalado horizontal (escalado hacia adentro/hacia adentro), por otro lado, es cuando se ejecutan trabajos paralelos adicionales en el sistema.

  1. Rendimiento

  Cuando se trata de paralelización, los clústeres pueden lograr niveles de rendimiento más altos que una sola máquina. Esto se debe a que no están limitados por una cierta cantidad de núcleos de procesador u otro hardware. Además, el escalado horizontal puede maximizar el rendimiento al evitar que el sistema se quede sin recursos.

Fuente: capitalone.com

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