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Perché usare un cluster

Storicamente, la comunitá scientifica ha sempre avuto bisogno di grandi risorse di calcolo per trattazioni di dati sperimentali, simulazione e quant'altro e per soddisfare queste esigenze venivano impiegati grandi calcolatori.

Per poter avere risorse di calcolo ad un costo relativamente basso e con una forte scalabilitá si é deciso di sviluppare sistemi formati da piú computers con potenza di calcolo inferiore rispetto un grande calcolatore, ma che nella totalitá delle risorse si ottenga circa lo stesso livello di potenza di calcolo. Questo ha permesso, anche per piccole comunitá scientifiche, di avere la propria farm e di lavorare in modo indipendente dai grossi centri di calcolo.

La scelta tra cluster e supercalcolatore ha vantaggi e svantaggi. L'hardware di un supercomputer permette una strettissima intercomunicazione tra i vari processi grazie, per esempio, alla memoria condivisa per i processori, oppure alla precisa sincronizzazione di tutte le procedure avendo un clock di sistema unico per tutto l'hardware; il supercomputer puó essere una valida risorsa per il calcolo parallelo, ma purtroppo non presenta solo pregi.

Come detto in precedenza un grande calcolatore, avendo un hardware particolare, ha costi molto alti sia di acquisto sia di manutenzione. Bisogna anche considerare che un calcolatore monolitico offre una modesta scalabilitá hardware e quindi, nel caso si voglia radicalmente aggiornare la risorsa, bisogna riaffrontare la spesa di acquisto.

Un cluster cerca di sopperire ai difetti intrinsechi di un supercomputer. Come prima cosa essendo di solito formato da computers adibiti a desktop o da piccole workstation, nella totalitá ha un costo inferiore rispetto ad un supercalcolatore e ogni macchina essendo costituita da hardware standard, reperibile in qualsiasi negozio di informatica, ha costi di manutenzione molto bassi. La scalabilitá di un cluster dipende quasi solamente dalla spesa che si vuole affrontare per crearlo: piú si hanno risorse economiche, piú macchine si riescono ad acquistare per formare la risorsa di calcolo.


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Mario Cavicchi 2004-07-22