“说说Linux集群系统简介及现状”

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最初的计算机出现至今已有半个世纪，在此期间计算机技术进行了五次更新。 世代交替的信号主要有两个。 一个是电脑设备，另一个是系统架构。 从第一代到第五代的计算机，从电子管、晶体管迅速发展到集成电路，集成电路经过小规模、中规模、大规模、非常大规模等阶段迅速发展到超大规模阶段。 系统架构的不断改进，许多重要概念的不断提出，推动了计算机技术向更高水平的快速发展。 从早期的索引寄存器、通用寄存器、程序中断和i/o通道等概念来看，虚拟存储器、cache存储器、微程序设计、系列机、基于总线的多cpu系统、向量机解决方案 发展到了基于numa、集群等架构的可伸缩并行解决系统，计算机系统技术也得到了突飞猛进的发展

连接同类或异构的多台计算机，共同执行特定的任务，构成集群系统。 从20世纪70年代到80年代，数字设备企业和tandem计算机企业开始了集群系统的研究和开发。

集群系统主要分为两种。

高可用性集群和高性能集群。

高可用性集群的首要功能是提供不间断服务。 所有的web服务器、工业控制器、atm、远程通信适配器、医疗和军事监视器、股票解析机等很多APP必须一天24小时持续运行。 在这些APP中，临时停机会导致数据丢失和灾难性后果。

高性能集群连接多台计算机，解决了许多复杂的计算问题。 模拟行星附近的磁场、预测隧道的出现、确定石油资源的储藏地等情况都需要解决大量数据。 以前的解决方案是使用超级计算机完成计算工作，但是超级计算机很贵，可用性和可扩展性不够。 因为这个集群受到了高性能计算行业的广泛关注。

集群系统中使用的操作系统主要是vms、unix、windowsnt、linux。

美国dec企业( dec Equipment corporation )开发的vms集群系统开发最早，技术成熟，应用广泛，但vms操作系统是DEC企业的vax系列和阿尔法系列的服务器，

unix是服务器和办公室常用的操作系统，运行稳定，安全性高。 这是因为许多大公司都使用基于unix的群集系统处理方案，如dec、惠普、sun、ibm、ncr和dg。 其中，在国内影响最大的是dec、惠普、sun和ibm。 其中，dec企业的trucluster系统提供由4台Digital AlPhA服务器组成的集群系统，兼具高可靠性、高可用性和可管理性，是重要的业务计算机系统的理想处理方案。

基于windowsnt的集群系统处理方案制造商首位是微软和DEC .微软于1995年开始了集群系统的开发工作。 在windows 2000中添加了集群功能。 这个高可用性集群被称为wolfpack，也称为微软集群服务器( MCS )。 首先，在企业级为基于windows nt服务器的APP提供可用性和可升级性。 wolfpack目前支持两个服务器。 一个用于为客户提供服务，另一个用于备份服务器。 微软的下一个目标是将wolfpack支持的节点数量扩展到16个节点。 wolfpack的缺点是只提供两个节点的失败恢复功能，而不使用许多复杂的APP资源管理功能。 这是因为在一定程度上影响了系统的高可用性、高可靠性和可升级性。 wolfpack不能支持多个操作系统，只能在windows nt操作系统上运行。 由于windowsnt操作系统本身在稳定性、大规模并行计算方面与unix系统有很大的差距，目前以在中小规模系统中的应用为主。 但是，随着windowsnt系统的成熟，基于windowsnt的计算机集群系统得到了更广泛的应用。

90年代末期，linux操作系统趋于成熟，其健壮性不断加强，同时提供了gnu软件和标准化的pvm、mpi消息传播机制，最重要的是linux通过普通pc支持高性能互联网。

turbolinux公司发布了一个高可用性集群系统turbocluster.red hat，该集群系统大大提高了基于tcp/ip协议的多样化互联网服务的服务质量，是基于linux virtual server思想构建的高

由平台公司开发的高可用性集群系统lsf提供分布式集群系统的处理方案，通过连接物理上分离的多个集群，同类或异构的多个计算机通过LAN或广域网共享计算资源，

高性能集群系统mosix在linux核心中增加了集群计算功能。 在mosix群集环境中，客户不需要修改APP、将APP连接到库中，也不需要将APP分配到其他节点来运行。 mosix自动将这些业务透明地交给其他节点执行。

日本的f5企业开发了高可用性集群big-ip。 它是一种用于本地互联网网站或数据中心的高可用性、智能负载平衡产品，提供互联网流量自动化和智能管理。 与前几个集群系统不同，big-ip为客户提供即插即用设备，但其他则提供软件方法。

2000年7月，ibm、微软和intel分别推出了32台ibm netfinity 8500r和intel奔腾ⅲ至强解决方案、 该系统联合发布了包括ibm的DB 2通用数据库和Microosal在内的高可用性服务器集群软件和硬件包，特别面向b2b、电子商务和企业资源规划行业。

在科学计算行业，观察力逐渐转向通过普通pc和事务所的集群，以代替昂贵的超级计算机。 比较成功的例子是由NASA Goddard Flight center首先开发的高性能集群系统beowulf，其首要目的是支持地球和太空科学面临的计算问题等大规模科学计算问题。

在国内也有很多企业进行了集群系统的研究和开发。

联想于1999年9月推出了用于分布式高性能计算的ns10000高性能集群服务器。 该系统是一个4节点系统，基于联想万全的4500r服务器，价格足以代替以前risc小型机和中型机传下来的业务，是市场上同等性能小型机的1/2——1/4。

朗新企业也发布了类似涡轮集群的高可用性集群系统longshine集群服务器。

1999年9月20日，中国第一家专业从事linux高端APP市场的集群互联网有限公司发布了国内第一个linux安全集群系统。 是我国第一个通过公安部认证的安全linux系统，其集群技术也已成为许多国际知名网站，如linux门户linux">； linux、英国国家janet cache网、奥地利门户网站、瑞士电信等。 其核心代码也已嵌入美国red hat linux发行版的核心。

中国自主开发的集群型高性能计算机集群系统“自强2000-suhpcs”于2000年9月在上海大学上市。 该系统的峰值速度达到了每秒3000亿次的浮点操作。 目前是中国国内集群式高性能计算机系统中速度最快的。