Red Hat Training

A Red Hat training course is available for Red Hat Enterprise Linux

1.3. Sistemas Distribuídos

Para realizar plenamente a escalabilidade horizontal, a Red Hat Enterprise Linux usa muitos componentes da computação distribuída . As tecnologias que compõem a computação distribuída são divididas em três camadas:
Comunicação
Escalabilidade horizontal requer muitas tarefas a serem executadas simultaneamente (em paralelo). Como tal, estas tarefas devem ter comunicação de interprocesso para coordenar seu trabalho. Além disso, uma plataforma com escalabilidade horizontal deve ser capaz de compartilhar tarefas entre vários sistemas.
Armazenamento
Armazenamento via discos locais não é suficiente para enfrentar as exigências de escalabilidade horizontal. Será necessária alguma forma de armazenagem compartilhada ou distribuída, uma com uma camada de abstração que permite que a capacidade de um único volume de armazenamento cresça de forma integrada com a adição de um novo hardware de armazenamento.
Gerenciamento
O dever mais importante na computação distribuída é a camada de gestão. Esta camada de gerenciamento coordena todos os componentes de software e hardware, gestão eficiente de comunicação, armazenamento e uso de recursos compartilhados.
As seguintes seções descrevem as tecnologias dentro de cada camada em mais detalhes.

1.3.1. Comunicação

A camada de comunicação assegura o transporte de dados, e é composto de duas partes:
  • Hardware
  • Software
A forma mais simples (e mais rápida) de sistemas múltiplos se comunicarem é através de memória compartilhada. Isto possibilita o uso de leitura de memória familiar/operações de gravação; memória compartilhada possui uma largura de banda alta, baixa latência e baixa sobrecarga de leitura de memória comum/operações de gravação.
Ethernet

A forma mais comum de comunicação entre computadores é sob Ethernet. Hoje, Gigabit Ethernet (GbE) é fornecido por padrão nos sistemas, e a maioria dos servidores incluem 2-4 portas Gigabit Ethernet. GbE fornece boa largura de banda e latência. Esta é a base da maioria dos sistemas distribuídos em uso nos dias de hoje. Mesmo quando os sistemas incluem hardware de rede mais rápida, ainda é comum o uso de GbE para uma interface de gerenciamento dedicado.

10GbE

Ten Gigabit Ethernet (10GbE) está crescendo rapidamente na aceitação para servidores de alto nível e até mesmo servidores de nível médio. 10GbE fornece dez vezes a largura de banda de GbE. Uma de suas principais vantagens é com processadores multi-core modernos, onde se restabelece o equilíbrio entre comunicação e computação. Você pode comparar um sistema de núcleo único com GbE com um sistema de oito núcleos usando 10GbE. Usado desta forma, o 10GBE é especialmente valioso para manter o desempenho geral do sistema e evitar afunilamento de comunicação.

Infelizmente, o 10GBE é caro. Enquanto o custo de placas de rede 10GbE desceu, o preço da interconexão (especialmente de fibra ótica) permanece elevado, e interruptores de rede 10GbE são extremamente caros. Podemos esperar que esses preços caiam ao longo do tempo, mas 10GbE hoje é mais fortemente utilizado em suporte principal de sala de servidores e aplicativos de desempenho crítico.
Infiniband

Infiniband oferece um desempenho ainda mais alto do que 10GbE.Além das conexões de rede TCP/IP e UDP utilizadas com o Ethernet, o Infiniband também suporta comunicação de memória compartilhada. Isto permite que o Infiniband funcione entre sistemas via acesso de memória direto remoto (RDMA).

O uso de RDMA permite que o Infiniband mova dados diretamente entre os sistemas sem a sobrecarga de conexões TCP / IP ou socket. Por sua vez, reduz a latência, o que é fundamental para algumas aplicações.
Infiniband é mais comumente usado em aplicativos Computação de Alto Desempenho Técnico (HPTC), que requerem elevada largura de banda, baixa latência e baixo custo operacional. Muitas aplicações de supercomputação beneficiam-se com isso, a ponto de que a melhor maneira de melhorar o desempenho é através do investimento em Infiniband ao invés de processadores mais rápidos ou mais de memória.
RoCE

RDMA over Ethernet (RoCE) implements Infiniband-style communications (including RDMA) over a 10GbE infrastructure. Given the cost improvements associated with the growing volume of 10GbE products, it is reasonable to expect wider usage of RDMA and RoCE in a wide range of systems and applications.

Cada um destes métodos de comunicação é totalmente suportado pelo Red Hat for use with Red Hat Enterprise Linux 6.