الحوسبة العنقودية والشبكية

تجمع الحوسبة العنقودية الآلات المتصلة بالشبكة في نظام واحد عالي الأداء، بينما توحد الحوسبة الشبكية الموارد عبر المؤسسات في بنية تحتية افتراضية مشتركة.

Definition

العنقود هو مجموعة من أجهزة الكمبيوتر المترابطة التي تُدار كمورد واحد للحوسبة المتوازية أو عالية الإنتاجية؛ وتمتد الشبكة (grid) لتشمل اتحادًا من الموارد الموزعة والمُدارة بشكل مستقل والتي تُشارك بين منظمة افتراضية من خلال بروتوكولات مشتركة.

Scope

يغطي هذا الموضوع بنية وإدارة المجموعات الحاسوبية – بما في ذلك الوصلات البينية، ومجدولات الدفعات، ومديري الموارد – ونموذج الحوسبة الشبكية الذي يوحد الموارد غير المتجانسة والموزعة جغرافيًا عبر النطاقات الإدارية في منظمات افتراضية. كما يغطي جدولة المهام، واكتشاف الموارد وتخصيصها، والحوسبة عالية الإنتاجية لأعباء العمل التي تتضمن مسح المعلمات وأعباء العمل المتوازية بشكل مستقل (embarrassingly parallel workloads).

Core questions

• كيف تتم جدولة المهام وتخصيص الموارد عبر عنقود مشترك؟
• كيف يمكن توحيد الموارد المملوكة لمنظمات مختلفة ومشاركتها بشكل آمن؟
• ما هي أعباء العمل التي تخدمها الحوسبة عالية الإنتاجية بشكل أفضل بدلاً من الحوسبة المتوازية ذات الاقتران الوثيق؟

Key theories

المنظمات الافتراضية وبنية الشبكة

يحدد مفهوم الشبكة بروتوكولات لمشاركة موارد الحوسبة والتخزين والبيانات عبر الحدود التنظيمية لتشكيل منظمات افتراضية، مع خدمات طبقية للأمن وإدارة الموارد والاكتشاف.

جدولة الدفعات وإدارة الموارد

يقوم مديرو موارد العناقيد بوضع المهام في قائمة الانتظار وتوزيعها على العقد وفقًا لسياسات توازن بين الاستخدام والإنصاف والأولوية، وهي وظيفة أساسية لكل من العناقيد والشبكات.

الحوسبة عالية الإنتاجية

بالنسبة لأعباء العمل التي تتكون من العديد من المهام المستقلة، تستغل الأنظمة القدرة الخاملة والموزعة لزيادة عدد المهام المكتملة على مدى فترات طويلة بدلاً من تقليل زمن الاستجابة لأي عملية حسابية فردية.

Clinical relevance

تدعم العناقيد والشبكات الحوسبة العلمية – من الفيزياء والمعلوماتية الحيوية إلى التعاونات الكبيرة التي تشارك البيانات والحوسبة – وتنتقل أفكار جدولة الموارد وإدارتها مباشرة إلى منصات أوركسترا السحابة والحاويات الحالية.

History

ظهرت عناقيد محطات العمل التجارية في التسعينيات كبديل فعال من حيث التكلفة للحواسيب الفائقة؛ وقد وسعت رؤية فوستر وكسلمان للشبكة (أواخر التسعينيات، وتم إضفاء الطابع الرسمي عليها في عام 2001) المشاركة عبر المؤسسات، وأظهرت أنظمة مثل كوندور (Condor) حوسبة عالية الإنتاجية على نطاق واسع سبقت ظهور السحابة.

Key figures

• Ian Foster
• Carl Kesselman
• Miron Livny

Seminal works

• foster2001
• foster2004
• thain2005

Frequently asked questions

كيف تختلف الشبكة عن العنقود الواحد؟

عادةً ما يكون العنقود متجانسًا وتحت سلطة إدارية واحدة، بينما توحد الشبكة موارد غير متجانسة مملوكة لمنظمات مختلفة. لذلك، يجب على الشبكات حل مشكلات أكثر تعقيدًا تتعلق بالأمن عبر النطاقات، والثقة، واكتشاف الموارد التي يتجنبها العنقود الواحد.