Grappe de serveurs

On parle de grappe de serveurs ou de ferme de calcul (cluster en anglais) pour désigner des techniques consistant à regrouper plusieurs ordinateurs indépendants (appelé nœuds) pour permettre une gestion globale et dépasser les limitations d'un ordinateur :

Les grappes de serveurs sont un procédé peu coûteux, résidant dans la mise en place de plusieurs ordinateurs en réseau qui vont apparaître comme un seul ordinateur ayant plus de capacités (plus puissant, etc.), très utilisé pour les calculs parallèles. Cet usage optimisé des ressources permet la répartition des traitements sur les différents nœuds.

Un des grands avantages est qu'il n'est plus besoin d'acheter un serveur multiprocesseur coûteux, est qu'il est souvent possible de de contenter de petits systèmes que l'on peut connecter à la suite les uns des autres selon l'évolution des besoins.

Fonctionnement

Le terme cluster exprime l'idée de grappe. La Délégation générale à la langue française et aux langues de France préconise d'ailleurs l'emploi du terme « grappe ». Une grappe de serveurs est donc un groupe de serveurs indépendants fonctionnant comme un seul et même système. Un client dialogue avec un cluster comme s'il s'agissait d'une machine unique.

Dans les domaines scientifiques, les clusters sont généralement constitués de nœuds de calcul, de nœuds de stockage et de un ou plusieurs nœuds frontaux. Il y a quelques fois des nœuds supplémentaires dediés au suivi (monitoring).

Les nœuds peuvent être reliés entres eux par plusieurs réseaux. Généralement, le réseau avec le débit le plus lent est dédié aux taches d'administration (chargement des systèmes sur les nœuds, suivi, mesure de charge ...). À ce premier réseau vient généralement s'adjoindre un second réseau, avec une bande passante beaucoup plus importante. Ce réseau peut utiliser des technologies de type Quadrics, Myrinet ou Infiniband. Ces débits peuvent atteindre 1 Gigabit.

Les programmes qui tournent sur ce genre de machine utilisent une API standard Message Passing Interface, utilise la communication entre les divers processus répartis sur le nœuds avec des messages.

Lors de la défaillance d'un serveur, le logiciel de clustering réagit en transférant les tâches exécutées sur le système défaillant sur les autres serveurs de la grappe. De même pour le partage des tâches d'un serveur surchargé à un autre.

Utilisations

Leur utilisation est de plus en plus importante dans la communauté scientifiques, où les besoins en calculs à haute performance (HPC) sont toujours croissants.

Dans d'autres domaines, on a de plus en plus recours aux réseaux P2P comme alternative meilleure marché aux clusters.

Voir Aussi


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See also: Grappe de serveurs, Ferme de calcul, Glossaire informatique, High performance computing, Message Passing Interface, Multiprocesseur, Ordinateur