Informatique en nuage et calcul en grappe
L'informatique en nuage et le calcul en grappe organisent un grand nombre de machines standardisées en plateformes évolutives et à la demande, qui fournissent des capacités de calcul et de stockage sous forme de service.
Definition
Le calcul en grappe met en réseau de nombreux ordinateurs indépendants pour fonctionner comme un système unique ; l'informatique en nuage fournit de telles ressources de calcul et de stockage mutualisées et virtualisées aux utilisateurs à la demande via le réseau, avec une mise à l'échelle élastique et une tarification basée sur l'utilisation.
Scope
Ce domaine couvre l'évolution des grappes et des grilles vers les centres de données à l'échelle d'un entrepôt et le nuage ; la virtualisation et la conteneurisation qui permettent le partage élastique et multi-locataire des ressources ; les cadres de traitement de données à grande échelle (MapReduce et ses successeurs) ; ainsi que les systèmes de stockage et de fichiers distribués évolutifs. C'est là que la théorie du calcul distribué et parallèle se concrétise à l'échelle d'Internet.
Sub-topics
Core questions
- Comment des milliers de machines standardisées sont-elles organisées pour se comporter comme un seul ordinateur élastique ?
- Comment la virtualisation permet-elle le partage élastique et multi-locataire des ressources ?
- Comment des ensembles de données trop volumineux pour une seule machine peuvent-ils être traités et stockés de manière fiable à travers une grappe ?
Key theories
- Informatique utilitaire et élastique
- L'informatique en nuage transforme le calcul en un service mesuré, offrant l'illusion de ressources infinies et élastiques disponibles à la demande et déplaçant les coûts d'investissement vers les coûts d'exploitation, un changement analysé par Armbrust et coll.
- Calcul à l'échelle d'un entrepôt
- Traiter un centre de données entier comme un ordinateur unique — en concevant pour les caractéristiques de coût, d'énergie et de défaillance de dizaines de milliers de serveurs — recadre la conception des systèmes autour du centre de données comme unité de déploiement.
- Traitement en grappe parallèle aux données
- Des cadres comme MapReduce permettent aux programmeurs de traiter des ensembles de données massifs à travers une grappe en exprimant le calcul sous forme de fonctions de mappage (map) et de réduction (reduce), le moteur d'exécution gérant la parallélisation, la distribution des données et la tolérance aux pannes.
Clinical relevance
Les plateformes en nuage et en grappe hébergent l'essentiel des services Internet à grande échelle, du calcul scientifique et d'entreprise, ainsi que des pipelines d'apprentissage automatique ; leur conception détermine directement le coût, l'évolutivité et la fiabilité des infrastructures informatiques modernes.
History
Le calcul en grappe est passé des réseaux de stations de travail dans les années 1990 au calcul en grille pour l'infrastructure scientifique partagée (Foster et coll., 2001) ; MapReduce et le système de fichiers de Google (2003-2008) ont démontré le traitement de données à l'échelle d'un entrepôt, et l'essor des plateformes de nuage public à la fin des années 2000, analysé par Armbrust et coll., a généralisé l'informatique utilitaire élastique.
Debates
- Grille versus nuage comme modèle pour le calcul partagé
- Le calcul en grille mettait l'accent sur la fédération entre domaines administratifs pour la collaboration scientifique, tandis que l'informatique en nuage centralisait les ressources sous un fournisseur avec une tarification élastique et à la demande ; le modèle du nuage a largement prévalu commercialement, bien que les idées de grille persistent dans le calcul scientifique.
Key figures
- Jeffrey Dean
- Sanjay Ghemawat
- Luiz Andre Barroso
- Ian Foster
- Michael Armbrust
Related topics
Seminal works
- armbrust2010
- dean2008
- barroso2018
Frequently asked questions
- Quelle est la différence entre le calcul en grappe et l'informatique en nuage ?
- Une grappe est un ensemble de machines en réseau agissant comme un système unique, généralement détenu et exploité par ses utilisateurs. L'informatique en nuage fournit des ressources mutualisées et virtualisées — souvent construites sur des grappes — à de nombreux locataires à la demande via le réseau, avec une mise à l'échelle élastique et une tarification à l'usage.