Networked Computing: Grundlagen und Anwendungen

Cluster: Das Grundprinzip

Bei einem Cluster werden mehrere unabhängige Computer über Software und Netzwerk zu einem Verbund von Rechnern vereinigt. Es besteht aus mindestens zwei Computern - im Fachjargon „Knoten“ -, die über eine Verbindungstechnik wie Ethernet miteinander gekoppelt sind. Die Knoten sind in der Regel normale Standard-PCs, zum Teil auch Workstations, Server oder gar Supercomputer.

Nach außen hin verhalten sich die Knoten in einem Cluster wie ein virtueller Prozessor. Das Ganze wirkt wie ein einziger Rechner, der Aufträge entgegen nimmt, auf die einzelnen Knoten verteilt und bearbeitet.

Im Vergleich zu einem leistungsstarken, teuren Superrechner hat ein Cluster vor allem zwei Vorteile: Es setzt sich normalerweise aus billigen Low-Cost Komponenten zusammen und ist skalierbar. Das Cluster kann jederzeit vergrößert werden, indem einfach neue Rechner dem System zur Verfügung gestellt werden.

Ist die Hard- und Software auf allen Knoten identisch, handelt es sich um ein homogenes, andernfalls um ein heterogenes Cluster. Von einem Cluster im engeren Sinn spricht man erst dann, wenn die Knoten exklusiv zum Verbund gehören und einen gemeinsamen Datenbestand verarbeiten.