1.3. 분산 시스템

수평적 확장성을 완전히 실현하기 위해 Red Hat Enterprise Linux는 분산 컴퓨팅의 여러 구성 요소를 사용합니다. 분산 컴퓨팅을 구성하는 기술은 다음과 같은 세 개의 층으로 구분됩니다:
통신
수평적 확장성에서는 많은 작업이 (병렬로) 동시에 실행되어야 합니다. 따라서 이러한 작업은 프로세스간 통신에서 작업을 조정해야 합니다. 또한 수평적 확장성의 플랫폼은 여러 시스템에 걸쳐 작업을 공유할 수 있어야 합니다.
스토리지
로컬 디스크를 통한 스토리지는 수평적 확장성의 요구 사항을 충족하기에 충분하지 않습니다. 일부 분산 또는 공유 형태의 스토리지는 단일 스토리지 볼륨의 용량이 새로운 스토리지 하드웨어를 추가하여 원활하게 확장할 수 있는 추상화 계층을 제공하는 것이 필요합니다.
관리
분산 컴퓨팅에서 가장 중요한 임무는 관리 계층입니다. 이러한 관리 계층은 모든 소프트웨어 및 하드웨어 구성요소를 조정하고 통신, 스토리지, 공유 리소스의 사용을 효율적으로 관리합니다.
다음 부분에서는 각각의 계층에 있는 기술에 대해 보다 상세하게 설명합니다.

1.3.1. 통신

통신 계층은 데이터 전송을 확인하며 다음과 같은 두 부분으로 구성되어 있습니다:
  • 하드웨어
  • 소프트웨어
여러 시스템이 통신하는 가장 간단한 (그리고 가장 신속한) 방법은 공유 메모리를 사용하는 것입니다. 이는 일반적인 메모리 읽기/쓰기 작업 사용을 필요로 합니다. 공유 메모리는 높은 대역폭, 짧은 대기 시간, 일반적인 메모리 읽기/쓰기 작업의 낮은 오버 헤드를 갖습니다.
이더넷

컴퓨터 간에 가장 일반적인 통신 방법은 이더넷을 사용하는 것입니다. 현재 시스템에서 GbE (Gigabit Ethernet)가 기본적으로 제공되며 대부분의 서버에는 기가바이트 이더넷 포트가 2-4개 있습니다. GbE는 우수한 대역폭 및 대기 시간을 제공합니다. 이는 현재 사용되는 대부분의 분산 시스템의 기초가 되고 있습니다. 시스템에 고속 네트워크 하드웨어가 있어도 전용 관리 인터페이스는 일반적으로 GbE를 사용합니다.

10GbE

10GbE (10 Gigabit Ethernet)은 하이 엔드 및 미드 레인지 서버에서 급속히 확대하고 있습니다. 10GbE는 GbE의 10 배의 대역폭을 제공합니다. 주요 장점 중 하나는 최신 멀티 코어 프로세서와 함께 사용하면 통신과 컴퓨팅 간의 균형을 회복하는 것입니다. 단일 코어 시스템에서 GbE를 사용하는 경우와 8 코어 시스템에서 10GbE를 사용하는 것을 비교해 보면 차이를 잘 알 수 있습니다. 이 방법의 사용에서 전체적인 시스템 성능을 유지하고 통신 병목 현상을 해소하기 위해 10GbE가 특히 유용합니다.

불행히도 10GbE은 비용이 높습니다. 10GbE NIC 비용은 하락한 반면 상호 연결 (특히 광섬유)의 가격은 높은 상태로 남아있고 10GbE 네트워크 스위치 비용은 매우 높습니다. 장기적으로 이러한 가격은 하락할 것이라 예상하지만 현재 10GbE는 서버룸 백본 및 성능 크리티컬 애플리케이션에서 가장 많이 사용되고 있습니다.
Infiniband

Infiniband는 10GbE 보다 더 높은 성능을 제공합니다. 이더넷과 함께 사용되는 TCP/IP 및 UDP 네트워크 연결 이외에 Infiniband는 공유 메모리 통신을 지원합니다. 이는 Infiniband가 RDMA (remote direct memory access)를 통해 시스템 간의 작업을 가능하게 합니다.

Infiniband는 RDMA를 사용하여 TCP/IP 오버헤드 또는 소켓 연결없이 데이터를 시스템간에 직접 이동할 수 있습니다. 결과적으로 이는 일부 애플리케이션에서 중요한 대기 시간을 감소시킬 수 있습니다.
Infiniband는 높은 대역폭과 낮은 대기 시간, 낮은 오버헤드를 필요로 하는 HPTC (High Performance Technical Computing) 애플리케이션에서 가장 많이 사용되고 있습니다. 많은 슈퍼 컴퓨팅 애플리케이션이 이에서 혜택을 받고 더 빠른 프로세서 또는 더 많은 메모리가 아닌 Infiniband에 투자하여 성능 개선을 하는 것이 가장 좋은 방법으로 지적되고 있습니다.
RoCCE

RoCCE (RDMA over Ethernet)는 10GbE 인프라를 통해 Infiniband 스타일 통신 (RDMA 포함)을 구현합니다. 10GbE 제품의 볼륨 확대와 관련하여 비용 향상을 감안할 때 다양한 시스템 및 애플리케이션에서 RDMA 및 RoCCE 사용 증가가 예상됩니다.

Red Hat은 각각의 이러한 통신 방법과 Red Hat Enterprise Linux 6와의 사용을 완전하게 지원합니다.

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