Beowulf集群(2)

2 Beowulf集群的分类
由于一些特殊的目的如系统性能，有些Beowulf集群系统也采用一些用户定制的设备(它们通常由一家厂商提供)。为了区分这些特殊的系统，通常把Beowulf分为两大类：
2.1 第一类Beowulf集群(CLASS I Beowulf)
这一类Beowulf集群全部由COTS设备组成。第一类Beowulf系统的优点是：
• 硬件设备由多个来源，通常具有廉价和易管理维护的特点。
• 不依赖于单个硬件供应商
• 所有设备驱动都由Linux开发社团提供
• 通常都是标准设备，例如，SCSI、以太网等等
当然第一类Beowulf集群的缺点也是非常显然的。由于所采用的硬件都没有经过性能优化，所以其很难达到很好的性能。比如，由于以太网的高延迟和低带宽使得集群系统中消息传递很难达到MIMD应用的需求，从而使整个集群系统的计算能力大打折扣。
2.2 第二类Beowulf集群(CLASS II Beowulf)
第二类Beowulf集群是指那些采用了用户定制设备的Beowulf集群。这类集群系统最大优点是具有很好的性能。例如，采用Myrinet作为集群系统的IPC网络可以极大地提供进程间消息传递延迟和速度。当然它的缺点就是依赖于单个硬件提供商而且价格高昂。
不能说，哪一类集群绝对优于另一类集群。这依赖于你的集群系统的需求和预算。
3 Beowulf集群体系结构
如上所述，现实中存在形形色色的Beowulf集群。虽然它们都是原始Beowulf集群的衍生物，但是它们的体系结构也存在各种各样微小的差异。本文以IBM eServer Cluster 1300为例来阐述Beowulf集群体系结构和系统组成。
图1是Cluster 1300上Beowulf集群的系统视图

图 1是Cluster 1300上Beowulf集群的系统视图。无论是管理节点(Master Node)和计算节点都是Intel IA32架构的xSeries PC服务器。它们通过网络(以太网和Myrinet)相连接。所有的节点都运行Linux操作系统。运行在计算节点上的并行应用程序采用MPI进行完成并行进程间的通信。计算节点通过管理节点和外部LAN相连。整个集群系统都在一套集群管理工具监控之下。
图 2 Cluster1300上Beowlf集群组件

图 2 是 Cluster 1300上Beowulf集群的组件视图。它揭示了Beowulf集群的组成部分。通常Beowulf集群由四个层次构成：
• 硬件：主要是指Intel IA32架构的PC服务器。
• 网络：指用于节点间通信的局域网(普通的以太网)和并行进程间通信的高速网(Myrinet等高速网)。
• 软件：主要指Linux操作系统和用于并行通信的并行编程库(如MPI和PVM)。
• 并行应用