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1.3. Sistemas distribuidos

Para realizar una escalabilidad horizontal total, Red Hat Enterprise Linux usa varios componentes de computación distribuida. Las tecnologías que componen la computación distribuida se dividen en tres capas:
Comunicación
La escalabilidad horizontal requiere que muchas tareas se realicen de forma simultánea (en paralelo). Como tal, estas tareas deben tener comunicación de interprocesos para coordinar su trabajo. Además, una plataforma con escalabilidad horizontal debe poder compartir tareas a través de varios sistemas.
Almacenamiento
El almacenamiento a través de discos locales no es suficiente para los requerimientos de escalabilidad horizontal. Alguna forma de almacenaje compartido o distribuido es necesaria, una con una capa de abstracción que permita una capacidad de volumen para almacenaje individual crecer sin problemas con la adición de un nuevo hardware de almacenamiento.
Administración
La labor más importante en computación distribuida es la capa de administración. Esta capa de administración coordina todos los componentes de software y hardware, administrando de forma eficiente la comunicación, almacenaje y el uso de recursos compartidos.
Las siguientes secciones describen con más detalle las tecnologías dentro de cada capa.

1.3.1. Comunicación

La capa de comunicación asegura el transporte de datos y se compone de dos partes:
  • Hardware
  • Software
La forma más simple y rápida de comunicación es a través de memoria compartida. Esto implica el uso de operaciones de lectura y escritura de memoria familiar; que memoria compartida tenga un alto ancho de banda, latencia baja y baja sobrecarga de operaciones de memoria de lectura y escritura.
Ethernet

La forma más común de comunicación entre computadores es por Ethernet. Hoy en día, Gigabit Ethernet (GbE) se proporciona de forma predeterminada en sistemas y la mayoría de servidores incluyen 2a 4 puertos de Gigabit Ethernet. GbE proporciona un buen ancho de banda y latencia. Esta es la base de la mayoría de sistemas distribuidos en uso hoy en día. Incluso cuando los sistemas incluyen hardware de redes más rápidas, es común usar GbE para una interfaz de administración dedicada.

10GbE

Ethernet de 10 Gigabits (10GbE) está creciendo rápidamente en aceptación para servidores de alta gama e incluso para servidores de rangos medios. 10GbE proporciona diez veces el ancho de banda de GbE. Una de sus ventajas principales es con modernos procesadores multinúcleos, donde restaura el equilibrio entre comunicación y computación. Puede comparar un sistema de núcleo único mediante GbE con un sistema de ocho núcleos mediante 10GbE. Utilizado de esta forma, 10GbE es valioso para mantener el rendimiento de todo el sistema general y evitar cuellos de botella en comunicación.

Infortunadamente, 10GbE es costoso. Mientras el costo de NIC de 10GbE se reduce, el precio de interconexión (especialmente el de fibra óptica) permanece alto y los interruptores de redes de 10GbE son extremadamente costosos. Podemos esperar que estos precios declinen con el tiempo, pero 10GbE hoy es muy utilizado en redes de salas de servidores y aplicaciones de rendimiento crítico.
Infiniband

Infiniband ofrece incluso un mayor rendimiento que 10GbE. Además de las conexiones de redes TCP/IP y UDP utilizadas con Ethernet, Infiniband soporta comunicación de memoria compartida. Esto permite a Infiniband operar entre sistemas vía acceso remoto de memoria (RDMA).

El uso de RDMA permite a Infiniband trasladar datos directamente entre sistemas sin la sobrecarga de las conexiones o sockets TCP/IP. A la vez, esto reduce la latencia, lo cual es crítico para algunas aplicaciones.
Infiniband es muy utilizado en aplicaciones de Computación técnica de alto rendimiento (HPTC), las cuales requieren alto ancho de banda, baja latencia y baja sobrecarga. Muchas aplicaciones de supercomputación se benefician de ello al punto que la mejor forma de mejorar el rendimiento es invirtiendo en Infiniband en lugar de procesadores más rápidos o más memoria.
RoCCE

RDMA en Ethernet (RoCCE) implementa comunicaciones de estilo Infiniband (incluidas RDMA) en una infraestructura de 10GbE. Dado el costo de mejoras asociadas con el volumen creciente de productos de 10GbE, se puede esperar un uso más amplio de RDMA y RoCCE en un amplio rango de sistemas y aplicaciones.

Cada uno de estos método de comunicación tiene total soporte de Red Hat para uso con Red Hat Enterprise Linux 6.