Red Hat Training

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1.3. Systèmes distribués

Pour effectuer une évolutivité horizontale complète, Red Hat Enterprise Linux utilise de nombreux composants d'une informatique distribuée. Les technologies composant l'informatique distribuée peuvent être divisées en trois couches :
Communication
Une évolutivité horizontale requiert que de nombreuses tâches soient effectuées simultanément (en parallèle). Ainsi, ces tâches doivent pouvoir effectuer des communications inter-processus afin de coordonner leur travail. Par ailleurs, une plate-forme avec une évolutivité horizontale devrait être en mesure de partager des tâches sur de multiples systèmes.
Stockage
Le stockage via des disques locaux n'est pas suffisant pour répondre aux conditions nécessaires à une évolutivité horizontale. Une certaine forme de stockage distribué ou partagé est requise, avec une couche d'abstraction permettant à la capacité d'un volume de stockage unique d'augmenter de manière transparente avec l'ajout de nouveau matériel de stockage.
Gestion
La responsabilité la plus importante dans l'informatique distribuée est la couche de gestion. Cette couche de gestion coordonne tous les composants matériels et logiciels, gérant efficacement les communications et le stockage, ainsi que l'utilisation des ressources partagées.
Les sections suivantes décrivent les technologies dans chaque couche avec plus de détails.

1.3.1. Communication

La couche de communication assure le transport des données, elle est composée de deux parties :
  • Matériel
  • Logiciel
La plus simple (et plus rapide) manière de communiquer pour de multiples systèmes est à travers une mémoire partagée. Ceci implique l'utilisation d'opérations de lecture ou écriture familières ; une mémoire partagée possède une bande passante élevée, une latence basse et un faible en-tête d'opérations ordinaires de lecture ou écriture de mémoire.
Ethernet

Pour les ordinateurs, la manière la plus commune de communiquer entre eux est sur Ethernet. De nos jours, GbE (« Gigabit Ethernet ») est fourni par défaut sur les systèmes et la plupart des serveurs incluent 2 à 4 ports Gigabit Ethernet. GbE offre une bonne bande passante et latence. Ceci est la fondation des systèmes distribués les plus utilisés de nos jours. Même lorsque des systèmes incluent un matériel réseau plus rapide, il reste commun d'utiliser GbE pour une interface de gestion dédiée.

10GbE

10 Gigabit Ethernet (10GbE) est de plus en plus accepté pour les serveurs haut de gamme et de milieu de gamme. 10GbE fournit dix fois la bande passante de GbE. L'un de ses principaux avantages réside dans ses processeurs multi-cœurs modernes, où est restauré l'équilibre entre les communications et l'informatique. Vous pouvez comparer un système à seul cœur utilisant GbE avec un système à huit cœurs utilisant 10GbE. Utilisé de cette manière, 10GbE est particulièrement utile pour la maintenance des performances générales du système pour éviter la congestion des communications.

Malheureusement, 10GbE est coûteux. Malgré la baisse du coût des cartes d'interfaces réseau NIC 10GbE, le prix de l'interconnexion (particulièrement la fibre optique) reste élevé et les commutateurs réseau 10GbE sont extrêmement coûteux. Nous pouvons supposer que ces prix vont décliner au cours du temps, mais 10GbE est aujourd'hui le moyen le plus utilisé dans les salles de serveur et applications dont les performances sont critiques.
Infiniband

Infiniband offre des performances encore plus élevées que 10GbE. En plus des connexions TCP/IP et UDP utilisées avec Ethernet, Infiniband prend aussi en charge les communications de mémoire partagée. Cela permet à Infiniband de fonctionner entre des systèmes via RDMA (de l'anglais, « remote direct memory access »).

L'utilisation de RDMA permet à Infiniband de directement déplacer les données entre les systèmes sans l'en-tête de TCP/IP ou les connexions des sockets. Cela réduit la latence, qui est critique à certaines applications.
Infiniband est le plus souvent utilisé dans les applications HPTC (de l'anglais High Performance Technical Computing, ou « Informatique technique de haute performance ») qui nécessitent une bande passante élevée, une faible latence et un faible en-tête. De nombreuses applications de super-ordinateurs bénéficient de cela, au point où le meilleur moyen d'augmenter les performances est d'investir dans Infiniband plutôt que dans des processeurs plus rapides ou dans davantage de mémoire.
RoCCE

RoCCE (« RDMA over Ethernet ») implémente des communications dans le style d'Infiniband (y compris RDMA) sur une infrastructure 10GbE. Vu le coût des améliorations associées au volume grandissant des produits 10GbE, il est raisonnable de s'attendre à une augmentation de l'utilisation de RDMA et RoCCE sur un plus large éventail de systèmes et d'applications.

Chacune de ces méthodes de communication est entièrement prise en charge par Red Hat pour une utilisation avec Red Hat Enterprise Linux 6.