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Clusters de servidores unificam computadores para criar um sistema robusto e integrado, onde vários equipamentos atuam como se fossem um só.
Um cluster de servidor é uma tecnologia que dinamiza o trabalho em conjunto de computadores, permitindo que atuem de forma homogênea e em sincronia, como se fossem um só. Ou seja, juntos são mais fortes.
Usuários convencionais acabam utilizando esse sistema mesmo sem perceber. É que os clusters são bastante comuns em provedores de internet, por exemplo, que precisam de serviços disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana. Serviços meteorológicos, lojas virtuais e sistemas em nuvem também utilizam essa tecnologia, assim como os bancos e até mesmo os produtores de conteúdos audiovisuais.
A questão é que tarefas como essas são robustas demais para serem feitas por um único computador. Em alguns casos poderiam existir equipamentos capazes de suportar a carga de procedimento sozinhos; porém, em caso de falha, todo o trabalho ficaria comprometido – como em um avião monomotor. Isso não acontece no caso do cluster, pois se um “membro” do conjunto apresentar problema, os demais automaticamente assumem sua função. É como em um avião com vários motores, que pode voar sem grandes problemas mesmo com falha em um deles durante o voo.
Como os clusters funcionam?
As máquinas que formam a estrutura do cluster de servidores são chamadas de nó (ou nodo), sendo que o número de nós que um cluster pode ter é ilimitado. A conexão entre os nós deve ser criada a ponto de permitir incluir ou retirar unidades durante a operação do cluster, para viabilizar a eventual remoção ou troca de alguma máquina que estiver apresentando problemas, sem que interfira no trabalho do todo.
Os clusters de servidores visam explorar ao máximo o potencial desses equipamentos. Juntos, eles formam um sistema de processamento que pode realizar funções que seriam muito mais custosas se fossem realizadas por computadores mais robustos.
Os clusters também fazem a diferença quando os conteúdos são críticos ou os serviços precisam de disponibilidade e processamento imediatos, como no caso de provedores de internet ou sites e-commerce, que exigem alta disponibilidade e balanceamento de carga de forma escalável.
Por isso, o cluster é fundamental em atividades que exigem elevado grau de disponibilidade. Nesse contexto, existem diferentes classificações de cluster, e é a necessidade do negócio que vai direcionar qual a melhor solução a ser implementada na empresa.
Tipos de cluster
Alto desempenho
Também chamado de High Performance Computing Cluster, é usado quando a principal demanda é o processamento. Afinal, é capaz de analisar dados e realizar cálculos complexos em pouco tempo. Assim, oferece um excelente poder de processamento mesmo em prazos mais curtos, ainda que haja milhares de instruções em uma só tarefa.
Alta disponibilidade
Aqui, o objetivo é manter o funcionamento das tarefas, sobrepondo-se à velocidade. Então, se determinada demanda não permite pausa, o cluster de alta disponibilidade entra em cena para que eventuais paralisações – quando houverem – sejam as menores possíveis no caso de o sistema parar de funcionar.
Por isso, esse tipo atua com ferramentas de monitoramento, replicação de sistemas e equipamentos para substituição das máquinas que apresentarem qualquer problema, tendo ainda geradores de energia como parte do conjunto.
Balanceamento de Carga
Nesta modalidade, todos os nós se tornam responsáveis pelas tarefas que estão sendo executadas. Dessa forma, o tráfego de requisições ou de recursos está distribuído e equilibrado nos membros do cluster. É então um sistema que prioriza o desempenho; caso algum nó falhe, é removido e a tarefa que ele fazia é distribuída entre os que sobraram. É comum encontrar esse tipo de cluster em empresas que atendem alta demanda em sites, muitas vezes usando torres de servidores.
É importante lembrar que não é necessário utilizar apenas um tipo de cluster. Pode-se combinar os modelos de alta disponibilidade e de balanceamento de carga, por exemplo. Conforme a demanda, é possível aproveitar as características desses dois modelos. Vemos isso em servidores web, FTD ou de e-mails, que para funcionar corretamente precisam dos benefícios de ambos os tipos.
Processo Paralelo
Essa modalidade de cluster aumenta a disponibilidade e desempenho de tarefas muito grandes. Elas podem ser divididas em pequenas partes distribuídas aos nós como se fossem um supercomputador paralelo. Clusters assim são usados para computação científica e análises financeiras, por exemplo, que exigem muito poder de processamento e lidam com uma quantidade gigantesca de dados.
Cluster de servidores físicos x clusters virtuais
Para compreender de forma mais abrangente o conceito de cluster, deve-se conhecer a diferença entre cluster físico e cluster virtual. O primeiro é uma integração presencial entre dois ou mais equipamentos, fisicamente próximos – dentro de uma mesma empresa ou prédio, por exemplo.
A diferença para o virtual é que este integra nós por meio de uma rede online, conectando computadores que podem estar em cidades diferentes como se estivessem lado a lado. A internet é que faz a união, e precisa ter uma grande qualidade de conexão para juntar os membros de forma satisfatória.
Esse processo acaba sendo mais dinâmico, possibilitando que mesmo as máquinas que estejam distantes possam ser conectadas para aumentar o seu desempenho.
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