VMScluster - VMScluster

VMScluster , pierwotnie znany jako VAXcluster , jest klaster komputerowy obejmujący grupę komputerach z OpenVMS system operacyjny. Podczas gdy ściśle powiązane systemy wieloprocesorowe obsługują pojedynczą kopię systemu operacyjnego , klaster VMS jest luźno powiązany : każda maszyna uruchamia własną kopię OpenVMS, ale pamięć dyskowa, menedżer blokad i domena bezpieczeństwa obejmują cały klaster, zapewniając pojedynczy system abstrakcja obrazu . Maszyny mogą dołączać do klastra VMS lub go opuszczać bez wpływu na pozostałą część klastra. W celu zwiększenia dostępności klastry VMS obsługują korzystanie z dysków dwuportowych podłączonych jednocześnie do dwóch maszyn lub kontrolerów pamięci masowej.

Pierwsze wydanie

Firma Digital Equipment Corporation (DEC) po raz pierwszy ogłosiła klastry VAX w maju 1983 r. Na tym etapie tworzenie klastrów wymagało specjalistycznego sprzętu komunikacyjnego, a także kilku poważnych zmian w podsystemach niskiego poziomu w VMS. Oprogramowanie i sprzęt zostały zaprojektowane wspólnie. Obsługę VAXcluster dodano po raz pierwszy w VAX / VMS V4.0, który został wydany w 1984 roku. Ta wersja obsługiwała tylko klastrowanie za pośrednictwem zastrzeżonego przez DEC firmy Computer Interconnect (CI).

W centrum każdego klastra znajdował się sprzęgacz gwiazdowy , do którego każdy węzeł (komputer) i urządzenie do przechowywania danych w klastrze były połączone jedną lub dwoma parami kabli CI . Każda para kabli miała szybkość transmisji 70 megabitów na sekundę, co było dużą szybkością jak na tamtą epokę. Zastosowanie dwóch par dało łączną szybkość transmisji 140 megabitów na sekundę, z nadmiarowością na wypadek awarii jednego kabla; Gwiazdy sprzęgające miały również nadmiarowe okablowanie dla lepszej dostępności.

Każdy kabel CI podłączony do komputera przez port CI , który może wysyłać i odbierać pakiety bez udziału procesora. Aby wysłać pakiet, procesor musiał tylko utworzyć małą strukturę danych w pamięci i dołączyć ją do kolejki „wysyłania”; podobnie, port CI dołączałby każdy przychodzący komunikat do kolejki „odbierania”. Testy wykazały, że VAX-11/780 może wysyłać i odbierać 3000 wiadomości na sekundę, mimo że nominalnie była to maszyna 1- MIPS . Ściśle powiązany protokół kontroli pamięci masowej (MSCP) zapewnił podobnie wysoką wydajność podsystemu pamięci masowej. Ponadto pakiety MSCP były bardzo łatwo transportowane przez CI, umożliwiając zdalny dostęp do urządzeń magazynujących.

VAXclustering był pierwszym systemem klastrowym, który odniósł komercyjny sukces i był głównym punktem sprzedaży systemów VAX.

Późniejsze wydarzenia

W 1986 DEC dodał obsługę VAXclustering do swoich minikomputerów MicroVAX , działających przez Ethernet zamiast specjalnego sprzętu. Nie oferując zalet sprzętu CI w zakresie wysokiej dostępności , te lokalne klastry VAX (LAVc) zapewniały atrakcyjną ścieżkę rozwoju dla nabywców minikomputerów z niższej półki. LAVc umożliwił również bezdyskowym węzłom satelitarnym ładowanie przez sieć przy użyciu dysku systemowego bootnode .

Późniejsze wersje OpenVMS (V5.0 i nowsze) obsługiwały między innymi klastry VAX typu „mieszane połączenia międzysieciowe” (przy użyciu zarówno CI, jak i Ethernet) oraz klastrowanie VAX przez DSSI ( systemy cyfrowe i łączenie pamięci masowej ), SCSI i FDDI . Ostatecznie, gdy dostępne stały się szerokopasmowe sieci rozległe, grupowanie zostało rozszerzone, aby umożliwić satelitarne łącza danych i dalekosiężne łącza naziemne. Pozwoliło to na stworzenie klastrów odpornych na katastrofy ; Lokalizując pojedynczy klaster VAX w kilku różnych obszarach geograficznych, klaster może przetrwać awarie infrastruktury i klęski żywiołowe.

Rozwiązanie VAXclustering zostało znacznie ułatwione dzięki wprowadzeniu serwerów terminali korzystających z protokołu LAT . Umożliwienie zwykłym terminalom szeregowym dostępu do węzłów hosta za pośrednictwem sieci Ethernet umożliwiło każdemu terminalowi szybkie i łatwe łączenie się z dowolnym węzłem hosta. Ułatwiło to znacznie przełączanie awaryjne terminali użytkowników z jednego węzła klastra do drugiego.

Wsparcie dla klastrowania przez TCP / IP został dodany w wersji 8.4 OpenVMS, który został wydany w roku 2010. Z Gigabit Ethernet obecnie powszechne i 10 Gigabit Ethernet jest wprowadzona, standardowe kable sieciowe i karty są dość wystarczające, aby wspierać VMSclustering.

funkcje

OpenVMS obsługuje do 96 węzłów w jednym klastrze i umożliwia tworzenie klastrów o mieszanej architekturze, w których systemy VAX i Alpha lub systemy Alpha i Itanium mogą współistnieć w jednym klastrze (różne organizacje zademonstrowały klastry o potrójnej architekturze i konfiguracje klastrów z do 150 węzłów, ale te konfiguracje nie są oficjalnie obsługiwane).

W przeciwieństwie do wielu innych rozwiązań klastrowych, VMScluster oferuje przejrzysty iw pełni rozproszony odczyt i zapis z blokowaniem na poziomie rekordu, co oznacza, że ​​ten sam dysk, a nawet ten sam plik może być dostępny dla kilku węzłów klastra jednocześnie; blokowanie następuje tylko na poziomie pojedynczego rekordu w pliku, którym jest zwykle jedna linia tekstu lub pojedynczy rekord w bazie danych. Pozwala to na budowę wielokrotnie redundantnych serwerów baz danych o wysokiej dostępności.

Połączenia klastra mogą obejmować do 500 mil (800 km) w górę, co pozwala na umieszczanie węzłów członkowskich w różnych budynkach kampusu biurowego lub w różnych miastach.

Cieniowanie woluminów oparte na hoście umożliwia cienie (dublowanie) woluminów (o tych samych lub różnych rozmiarach) na wielu kontrolerach i wielu hostach, umożliwiając tworzenie środowisk odpornych na awarie.

Pełny dostęp do rozproszonego menedżera blokad (DLM) jest dostępny dla programistów aplikacji, co pozwala aplikacjom koordynować dowolne zasoby i działania we wszystkich węzłach klastra. Obejmuje to koordynację na poziomie plików, ale zasoby, działania i operacje, które można koordynować z DLM, są całkowicie arbitralne.

Dzięki obsługiwanej możliwości aktualizacji stopniowych i wielu dysków systemowych konfiguracje klastrów mogą być utrzymywane w trybie online i aktualizowane stopniowo. Dzięki temu konfiguracje klastrów mogą nadal zapewniać dostęp do aplikacji i danych, podczas gdy podzbiór węzłów członkowskich jest uaktualniany do nowszych wersji oprogramowania. Czas pracy klastra jest często mierzony w latach, przy czym obecnie najdłuższy czas sprawności wynosi co najmniej szesnaście lat.

Bibliografia

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne