Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Clusters

Содержание

Кратко о главномЧто?1. Распределенная компьютерная система - отказоустойчивая виртуально единая система компьютерных ресурсов, для которой характерна прозрачная для пользователей интеллектуальная агрегация ресурсов. 2. Консолидация компьютерных ресурсов - объединение аппаратного обеспечения в компьютерную систему 3. Виртуализация компьютерных
ClustersГригорий Хазанкин , Данила Ковалёв Кратко о главномЧто?1. Распределенная компьютерная система - отказоустойчивая виртуально единая система компьютерных Кратко о главномЗачем?Увеличение скорости вычисленийБалансировка нагрузкиОбеспечение надежностиКак?Volunteer Computing (Grid) GNU/Linux (MOSIX, Linux-HA), Windows (CCS) Supercomputer Grid & SupercomputerGrid:Узлы разнородны (Win, UNIX) подключены к сети (локальной или глобальной) Grid & SupercomputerПример Grid:  Моделирование свертывания белка в СтэнфордеFOLDING@HOME222 000 CPU Grid & SupercomputerПример Supercomputer:  Оборонный научно-технический университет НОАК天河二號, Tiānhé-233,86 PetaFLOPS состоит Аппаратная архитектура. SupercomputerNodeNodeNodeNodeFC SwitchFC SwitchSP AC1SP BRAID group 1Logical Disk 1 (LUN)C2 Computational clustersИспользование: ресурсоемкие вычисленияMPI (MPICH, Open MPI)Hadoop LB & HA clustersЗадача кластеров высокой доступности  High-availability clusters / failover LB & HA clusters. Example (Normal)Frontend1Frontend2HA ProxyVirtual IPVirtual IPPacemaker + Corosync192.168.72.222HA Proxy LB & HA clusters. Example (Fail)frontend1Frontend2Pacemaker + Corosync192.168.72.222HA ProxyVirtual IP Принцип работы HA. РесурсыВсе, что может быть заскриптовано, то может быть ресурсом. Принцип работы HA. Ресурсы Split-BrainКластер: 3 ноды A, B, C. Ресурс R находится на ноде AТеряется RSplit-BrainNode ANode BNode CRИллюстрация сломанного ресурса FencingРешение проблемы со Split-Brain: отрезать «выпавшей» ноде доступ к ресурсу и самим управлять имДва типа fencing:Resource-fencingNode-fencing FencingNode fencing:Киллер на службе у кластера   (тупо гасит «плохую» ноду)stonithd Resource fencingResource fencing:Кластер может иметь возможность контролировать определенные устройства (например, дисковые массивы, QuorumПри Split-Brain каждая независимая группа нод будет пытаться сделать STONITH другой группе Архитектура HA-ClusterNodeNodeNodeNodeКоммуникация между нодамиУправление ресурсамиРесурсРесурс ПО HA-Cluster. HeartbeatNodeNodeNodeNodeHeartbeat + Cluster Resource ManagerУправление ресурсамиРесурсРесурс ПО HA-Cluster. Heartbeat + PacemakerNodeNodeNodeNodeHeartbeatPacemaker (CRM)РесурсРесурс ПО HA-Cluster. Corosync + PacemakerNodeNodeNodeNodeCorosync/OpenAISPacemaker (CRM)РесурсРесурс ПО HA-Cluster. Corosync + RGManagerNodeNodeNodeNodeCorosync/OpenAISRGManagerРесурсРесурсCMAN(RedHat Cluster Stack) ПО HA-Cluster. Что умеет Pacemaker Что умеет Pacemaker Что умеет Pacemaker Что умеет Pacemaker Задание для получения 5 на экзаменеСделать кластер с балансировкой нагрузки, похожий на Полезные ссылкиClusterlabs.orgLinux-ha.comЧто почитать:Cluster from scratchPacemaker explained
Слайды презентации

Слайд 2
Кратко о главном
Что?
1. Распределенная компьютерная система - отказоустойчивая

Кратко о главномЧто?1. Распределенная компьютерная система - отказоустойчивая виртуально единая система

виртуально единая система компьютерных ресурсов, для которой характерна прозрачная

для пользователей интеллектуальная агрегация ресурсов. 2. Консолидация компьютерных ресурсов - объединение аппаратного обеспечения в компьютерную систему 3. Виртуализация компьютерных ресурсов – изолированное использование «части» компьютерных ресурсов

Слайд 3
Кратко о главном
Зачем?
Увеличение скорости вычислений
Балансировка нагрузки
Обеспечение надежности
Как?
Volunteer Computing

Кратко о главномЗачем?Увеличение скорости вычисленийБалансировка нагрузкиОбеспечение надежностиКак?Volunteer Computing (Grid) GNU/Linux (MOSIX, Linux-HA), Windows (CCS) Supercomputer

(Grid)

GNU/Linux (MOSIX, Linux-HA), Windows (CCS)

Supercomputer


Слайд 4
Grid & Supercomputer
Grid:
Узлы разнородны (Win, UNIX) подключены к

Grid & SupercomputerGrid:Узлы разнородны (Win, UNIX) подключены к сети (локальной или

сети (локальной или глобальной) при помощи обычных протоколов (Ethernet)
Узел

ненадежен и может отсоединиться в любой момент
Такая нестабильность компенсируется большим количеством узлов

Supercomputer:
Узлы однородны, подключены к высокоскоростной коммутируемой компьютерной сети (InfiniBand, FC)

Слайд 5
Grid & Supercomputer
Пример Grid: Моделирование свертывания белка в

Grid & SupercomputerПример Grid: Моделирование свертывания белка в СтэнфордеFOLDING@HOME222 000 CPU

Стэнфорде
FOLDING@HOME
222 000 CPU & 23 000 GPU
Intel, AMD, Cell,

AMD/NVIDIA GPU
7 PetaFLOPS (2011)
Архитектура «клиент-сервер»

Слайд 6
Grid & Supercomputer
Пример Supercomputer: Оборонный научно-технический университет НОАК
天河二號,

Grid & SupercomputerПример Supercomputer: Оборонный научно-технический университет НОАК天河二號, Tiānhé-233,86 PetaFLOPS состоит

Tiānhé-2
33,86 PetaFLOPS
состоит из
16 тысяч узлов
(2 процессора Intel Xeon 
E5-2692

на архитектуре 
Ivy Bridge с 12 ядрами
(частота 2,2 ГГц)
и 3 сопроцессора IntelXeon Phi 31S1P
СХД 12,4 ПБ

Слайд 7
Аппаратная архитектура. Supercomputer
Node
Node
Node
Node
FC Switch
FC Switch
SP A
C1











SP B
RAID group

Аппаратная архитектура. SupercomputerNodeNodeNodeNodeFC SwitchFC SwitchSP AC1SP BRAID group 1Logical Disk 1 (LUN)C2

1

Logical Disk 1 (LUN)
C2













Слайд 8
Computational clusters
Использование: ресурсоемкие вычисления
MPI (MPICH, Open MPI)
Hadoop

Computational clustersИспользование: ресурсоемкие вычисленияMPI (MPICH, Open MPI)Hadoop

Слайд 9
LB & HA clusters
Задача кластеров высокой доступности High-availability

LB & HA clustersЗадача кластеров высокой доступности High-availability clusters / failover

clusters / failover clusters - организовать надежный доступ к

сервисам путем обеспечения отказоустойчивости.

Задача кластеров балансировки
Load balancing clusters – распределение нагрузки между нодами (вершинами) кластера для повышения производительности.


Слайд 10
LB & HA clusters. Example (Normal)
Frontend1
Frontend2
HA Proxy
Virtual IP
Virtual

LB & HA clusters. Example (Normal)Frontend1Frontend2HA ProxyVirtual IPVirtual IPPacemaker + Corosync192.168.72.222HA Proxy

IP
Pacemaker + Corosync
192.168.72.222

HA Proxy



Слайд 11
LB & HA clusters. Example (Fail)
frontend1
Frontend2
Pacemaker + Corosync
192.168.72.222

HA

LB & HA clusters. Example (Fail)frontend1Frontend2Pacemaker + Corosync192.168.72.222HA ProxyVirtual IP

Proxy


Virtual IP


Слайд 12
Принцип работы HA. Ресурсы
Все, что может быть заскриптовано,

Принцип работы HA. РесурсыВсе, что может быть заскриптовано, то может быть

то может быть ресурсом. Все, что требуется от скрипта,

это выполнять 3 действия: start, stop и monitor. Скрипты должны соответствовать LSB (Linux Standard Base) или OCF (Open Cluster Framework). Ресурс может представлять из себя:
ip-адрес, демон с определенной конфигурацией, блочное устройство, файловую систему и т.д.

Ресурс соответственно должен уметь хранить свое состояние таким образом, чтобы его можно было с минимальными потерями перенести на другую ноду

Слайд 13
Принцип работы HA. Ресурсы

Принцип работы HA. Ресурсы

Слайд 14
Split-Brain
Кластер: 3 ноды A, B, C. Ресурс R

Split-BrainКластер: 3 ноды A, B, C. Ресурс R находится на ноде

находится на ноде A
Теряется связь между А и остальными.
B

и С не знают, работает ли А (мертвый\живой).
Поэтому они хотят перехватить управление ресурсом, чтобы пользователь не заметил возможной смерти А.
Однако А жив (просто у него нет связи с остальными) и продолжает управлять ресурсом R.
Две изолированных группы нод управляют одним ресурсом R одновременно, что может привести к повреждению ресурса.
Возникает ситуация Split-Brain (“помутнение разума”).

Слайд 15 R


Split-Brain
Node A
Node B

Node C
R
Иллюстрация сломанного ресурса

RSplit-BrainNode ANode BNode CRИллюстрация сломанного ресурса

Слайд 16
Fencing
Решение проблемы со Split-Brain: отрезать «выпавшей» ноде доступ

FencingРешение проблемы со Split-Brain: отрезать «выпавшей» ноде доступ к ресурсу и самим управлять имДва типа fencing:Resource-fencingNode-fencing

к ресурсу и самим управлять им

Два типа fencing:
Resource-fencing
Node-fencing


Слайд 17
Fencing
Node fencing:
Киллер на службе у кластера

FencingNode fencing:Киллер на службе у кластера  (тупо гасит «плохую» ноду)stonithd

(тупо гасит «плохую» ноду)
stonithd daemon
STONITH plugin

STONITH devices:
UPS
PDU
Blade power control

device
Lights-out devices
Testing devices

Слайд 18
Resource fencing
Resource fencing:
Кластер может иметь возможность контролировать определенные

Resource fencingResource fencing:Кластер может иметь возможность контролировать определенные устройства (например, дисковые

устройства (например, дисковые массивы, свитчи и т. д.) для

того, чтобы запретить к ним доступ для «плохих» нод.

Слайд 19
Quorum
При Split-Brain каждая независимая группа нод будет пытаться

QuorumПри Split-Brain каждая независимая группа нод будет пытаться сделать STONITH другой

сделать STONITH другой группе нод.
Т. о. ничего работать

не будет (все умрут).
Поэтому нужен некий механизм арбитража, для выяснения, кого именно «грохнуть».

Логика кворума проста: если я могу
достучаться до более, чем N/2 нод, то нужно убить другую группу нод.

Поэтому: выключайте кворум и
STONITH на 2-node-cluster, иначе
все повиснет.

Слайд 20
Архитектура HA-Cluster
Node
Node
Node
Node
Коммуникация между нодами
Управление ресурсами
Ресурс
Ресурс

Архитектура HA-ClusterNodeNodeNodeNodeКоммуникация между нодамиУправление ресурсамиРесурсРесурс

Слайд 21
ПО HA-Cluster. Heartbeat
Node
Node
Node
Node
Heartbeat + Cluster Resource Manager
Управление ресурсами
Ресурс
Ресурс

ПО HA-Cluster. HeartbeatNodeNodeNodeNodeHeartbeat + Cluster Resource ManagerУправление ресурсамиРесурсРесурс

Слайд 22
ПО HA-Cluster. Heartbeat + Pacemaker
Node
Node
Node
Node
Heartbeat
Pacemaker (CRM)
Ресурс
Ресурс

ПО HA-Cluster. Heartbeat + PacemakerNodeNodeNodeNodeHeartbeatPacemaker (CRM)РесурсРесурс

Слайд 23
ПО HA-Cluster. Corosync + Pacemaker
Node
Node
Node
Node
Corosync/OpenAIS
Pacemaker (CRM)
Ресурс
Ресурс

ПО HA-Cluster. Corosync + PacemakerNodeNodeNodeNodeCorosync/OpenAISPacemaker (CRM)РесурсРесурс

Слайд 24
ПО HA-Cluster. Corosync + RGManager
Node
Node
Node
Node
Corosync/OpenAIS
RGManager
Ресурс
Ресурс
CMAN
(RedHat Cluster Stack)

ПО HA-Cluster. Corosync + RGManagerNodeNodeNodeNodeCorosync/OpenAISRGManagerРесурсРесурсCMAN(RedHat Cluster Stack)

Слайд 25
ПО HA-Cluster.

ПО HA-Cluster.

Слайд 26
Что умеет Pacemaker

Что умеет Pacemaker

Слайд 27
Что умеет Pacemaker

Что умеет Pacemaker

Слайд 28
Что умеет Pacemaker

Что умеет Pacemaker

Слайд 29
Что умеет Pacemaker

Что умеет Pacemaker

Слайд 30
Задание для получения 5 на экзамене
Сделать кластер с

Задание для получения 5 на экзаменеСделать кластер с балансировкой нагрузки, похожий

балансировкой нагрузки, похожий на тот, который демонстрировался на лекции
Рекомендуемый

кластерный стек: Pacemaker + Corosync или Heartbeat
Рекомендуемый балансер: HAProxy
Рекомендуемая ОС - Debian
Виртуальные машины помогут вам (VmWare, VirtualPC, Xen, etc)
В конце семестра нужно будет продемонстрировать работу кластера и объяснить шаги его настройки


  • Имя файла: clusters.pptx
  • Количество просмотров: 202
  • Количество скачиваний: 0