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¿Cuál es su propós ito? Se clas ifican de las siguie ntes fo rmas Su montaje considera lo siguiente ¿Cómo se implementa? Es u n ti po d e cl ús te r Se clasifican en Es u n ti po d e clús ter Tie ne n m ec an ism os an tif all o Se pueden usar para Sus objetivos son Funcionamiento Se clasifican en Se diferencía delGrid en Clúster Clústers y Grids Los clústeres representan grupos de computadoras interconectadas que realizan tareas, mientras un Grid son recursos computacionales distribuidos geográficamente. Los clústeres son agrupaciones de servidores distribuidos e interconectados que trabajan de manera conjunta para mejorar el rendimiento y la disponibilidad de los sistemas informáticos mediante un balanceo de tareas que mejora su ejecución global. Los Grids utilizan recursos de múltiples ordenadores conectados en red para resolver problemas complejos y realizar tareas intensivas en computación de manera distribuida. El cloud computing ofrece acceso flexible a recursos informáticos, como servidores, almacenamiento y aplicaciones, a través de internet, permitiendo a las organizaciones escalar y utilizar los recursos según sus necesidades, sin la necesidad de tener una infraestructura física propia o preocuparse por la administración o el mantenimiento de estos recursos. Se refiere a un sistema de procesamiento paralelo o distribuido que consta de una serie de equipos interconectados que funcionan como un único recurso, los cuales se gestionan en conjunto y participan en la ejecución de cargas de trabajo. Cada participante en el clúster se conoce como nodo. La computación sin servidor es un modelo en la nube donde el proveedor ejecuta y administra dinámicamente los recursos de la máquina. Los desarrolladores solo empaquetan su código en contenedores y el proveedor se encarga de la infraestructura de los servidores. No se necesita configurar ni mantener los servidores, y el precio se basa en los recursos consumidos por la aplicación en tiempo real. Red sin Servidor Es un tipo declúster Los gestores de colas dentro de un clúster se comunican entre sí sin configuraciones adicionales. Para la comunicación entre clústeres, se necesitan al menos dos canales: uno emisor y uno receptor. El canal emisor se conecta a un clúster completo para compartir información, mientras que el canal receptor permite recibir mensajes de otros clústeres. La informática sin servidor se distingue por la gestión completa del proveedor de nube en términos de infraestructura y expansión de aplicaciones. Las aplicaciones sin servidor se implementan en contenedores que se inician automáticamente cuando se solicitan. A diferencia de los modelos estándar de infraestructura como servicio (IaaS), donde los usuarios adquieren capacidad por adelantado, en la informática sin servidor los recursos se asignan dinámicamente y los usuarios solo pagan por el tiempo de ejecución. Esto reduce costos y permite a los desarrolladores despreocuparse de tareas rutinarias y centrarse en la implementación y escalabilidad de las aplicaciones. Equilibrar cargas de trabajo entre servidores. Integración de servicios. Aplicación de la ley de Amdahl., la cual especifica la mejora máxima de la ejecución de un código en una sección paralela. Soluciones de alto rendimiento, servidores web, bases de datos HPC. Por disponibilidad: los usuarios cuentan clústeres dedicados y no dedicados. Por aplicación: ejecución de aplicación de cómputo científico. Hardware: con base en las características físicas de los nodos. Por S.O.: de acuerdo al que empleen los nodos. Por configuración de nodos a nivel Hardware/Software. Selección de hardware: la elección de equipo puede ser heterogénea u homogénea. Selección del software: S.O. o Middleware que ejecutarán los nodos. 1. 1. ¿C óm o fu nc io na n? Clúster Beowulf Se basa en hardware de bajo costo y software de código abierto. El nombre se inspira en el poema épico anglosajón "Beowulf" y refleja su capacidad para enfrentar desafíos masivos y realizar tareas complejas de manera eficiente. La implementación inicial, llamada "Beowulf 1", utilizó 16 nodos estándar conectados por Ethernet. se construye con varias computadoras estándar (nodos) conectadas a través de una red de alta velocidad como Ethernet o InfiniBand. Estos nodos trabajan juntos bajo un nodo maestro para realizar tareas de computación intensiva Selección de hardware: Computadoras estándar de bajo costo. Nodos esclavos y nodo maestro idénticos para garantizar compatibilidad. Configuración de la red: Red de alta velocidad (Ethernet) para comunicación entre nodos. Se busca alta velocidad y baja latencia. Instalación del sistema operativo: Se elige Linux por flexibilidad y personalización. Todos los nodos usan el mismo sistema operativo y bibliotecas. Configuración del software de clúster: Instalación y configuración de bibliotecas de MPI y otros programas para comunicación y coordinación. Configuración de gestión de recursos: Uso de software (OpenPBS, LSF) para asignar tareas y recursos de manera eficiente. Pruebas y ajustes: Verificación del funcionamiento correcto y optimización del rendimiento mediante ajustes de configuración. 1. 2. 3. 4. 5. 6. ¿Qué tiposexisten? Clase I: Sistemas con componentes certificados "Computer Shopper", comunes y fácilmente disponibles en tiendas distribuidoras. Clase II: Sistemas con componentes no certificados "Computer Shopper", diseñados para roles específicos y no comunes. Clúster de Alto Rendimiento Un cluster de alto rendimiento es un conjunto de computadoras diseñado para tareas que requieren una gran capacidad computacional o grandes cantidades de memoria. Se utilizan para resolver problemas demasiado grandes o costosos para una sola máquina. Estos clusters ejecutan cálculos simultáneos en nodos y permiten que las aplicaciones trabajen de forma paralela, mejorando su rendimiento. El balance de carga es importante para distribuir los procesos de manera equitativa entre los nodos. Los problemas deben ser paralelizables para aprovechar al máximo la capacidad del cluster, dividiéndolos en subproblemas más pequeños que se calculan en los nodos. En una configuración activo/activo, todos los servidores del clúster pueden ejecutar simultáneamente los mismos recursos. Tienen acceso independiente a estos recursos sin depender de los otros servidores del clúster. En una configuración activo/pasivo, hay un servidor principal que posee los recursos del clúster, mientras que otros servidores pueden acceder a esos recursos pero solo los activan cuando el propietario de los recursos no está disponible. Clúster de Alta disponibilidad Garantiza la disponibilidad de servicios al eliminar puntos individuales de falla y conmutar servicios entre nodos en caso de falla. Los datos se leen y escriben a través de sistemas de archivos compartidos. Un cluster de alta disponibilidad mantiene la integridad de los datos al cambiar el control del servicio entre nodos. Las fallas de nodos no son visibles para los clientes externos. Un cluster de alta disponibilidad consta de dos o más servidores que comparten almacenamiento y se monitorean constantemente. ¿Cómo se clasifican? En alta disponibilidad de infraestructura, si hay una falla en el hardware de una máquina del clúster, el software de alta disponibilidad se activará automáticamente en otras máquinas del clúster. En alta disponibilidad de aplicación, si hay una falla en el hardware o las aplicaciones de una máquina del clúster, el software de alta disponibilidad iniciará automáticamente los servicios afectados en otras máquinas del clúster. ¿Cómo se recuperanante fallas? Los gestores de colas dentro de un clúster se comunican entre sí sin configuraciones adicionales. Para la comunicación entre clústeres, se necesitan al menos dos canales: uno emisor y uno receptor. El canal emisor se conecta a un clúster completo para compartir información, mientras que el canal receptor permite recibir mensajes de otros clústeres.Recuperaciones En un sistema real, los componentes que fallan son reparados o sustituidos por nuevos componentes. El estado de funcionamiento indica que un componente está operativo, mientras que el estado de reparación indica que ha fallado pero aún no ha sido sustituido. El sistema funciona en modo de reparación cuando hay defectos y vuelve al estado de funcionamiento tras la sustitución. El sistema tiene un tiempo medio para presentar fallas (MTTF) y un tiempo medio de reparación (MTTR). Durante su vida útil, el tiempo total se compone de la suma de los MTTF experimentados hasta el momento y los MTTR ya vividos. Migración de sistemas Planificación: Definición del alcance, identificación de sistemas y aplicaciones a migrar, establecimiento de objetivos y plazos, asignación de recursos y creación de un plan detallado. Análisis: Análisis detallado de los sistemas y aplicaciones a migrar, identificación de dependencias e interacciones, evaluación de requisitos de hardware y software, y análisis de riesgos y posibles interrupciones del servicio. Diseño: Definición de la arquitectura de la nueva plataforma, identificación de componentes y recursos necesarios, diseño de pruebas y procedimientos de validación para garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas y aplicaciones migrados. Implementación: Migración de los sistemas y aplicaciones a la nueva plataforma, incluyendo la instalación de hardware y software, transferencia de datos y configuración de la nueva plataforma. Pruebas: Realización de pruebas exhaustivas para asegurar el correcto funcionamiento de los sistemas y aplicaciones migrados, incluyendo pruebas de rendimiento, integración y seguridad. Puesta en marcha: Transición final a la nueva plataforma, verificación del correcto funcionamiento de los sistemas y aplicaciones migrados y realización de ajustes necesarios. Mantenimiento: Mantenimiento continuo de los sistemas y aplicaciones migrados para garantizar su correcto funcionamiento, realización de actualizaciones y mejoras necesarias. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ¿En qué se distingue? Es un enfoque de computación distribuida en el cual se aprovechan los recursos de varios ordenadores interconectados en una red para resolver problemas complejos y llevar a cabo tareas que requieren un alto poder de procesamiento. Grid Computing Aprovechar recursos de cómputo. Compartir recursos. Optimizar la eficiencia. Resolver problemas complejos. Recopilación de recursos: Identificación y agrupación de los recursos disponibles. División de tareas: Las tareas se dividen en unidades más pequeñas y se distribuyen a través de la red. Asignación de recursos: Los recursos necesarios para cada tarea se asignan dinámicamente. Ejecución de tareas: Las tareas se ejecutan simultáneamente en diferentes nodos de la red, y los resultados se recopilan y agregan. Distribución de resultados: Los resultados finales se distribuyen a los usuarios. De computación De almacenamiento De datos De colaboración De instrumentación De sensores Es un modelo de computación distribuda que brinda la posibilidad de que, en lugar de tener una infraestructura propia, las organizaciones pueden contratar y utilizar servicios en la nube de proveedores. Esto brinda flexibilidad y escalabilidad, ya que los recursos se pueden ajustar según las necesidades sin invertir en infraestructura física. Además, ofrece un acceso rápido y sencillo a los recursos desde cualquier lugar y momento. Cloud Computing Arquitectura propietaria de una compañía que la ofrece. Escalabilidad lograda agregando o quitando recursos virtuales. Administración centralizada. Costos absorbidos por el proveedor.
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