Cluster

计算机集群（英语：computer cluster）是一组松散或紧密连接在一起工作的计算机。由于这些计算机协同工作，在许多方面它们可以被视为单个系统。与网格计算机不同，计算机集群将每个节点设置为执行相同的任务，由软件控制和调度。
集群的组件通常通过快速局域网相互连接，每个节点（用作服务器的计算机）运行自己的操作系统实例。在大多数情况下，所有节点使用相同的硬件和相同的操作系统，尽管在某些设置中（例如使用OSCAR），可以在每台计算机或不同的硬件上使用不同的操作系统。
部署集群通常是为了提高单台计算机的性能和可用性，而集群也通常比速度或可用性相当的单台计算机的成本效益要高。
计算机集群的出现是许多计算趋势汇聚的结果，这些趋势包括低成本微处理器、高速网络以及用于高性能分布式计算软件的广泛使用。集群使用和部署广泛，从小型企业集群到世界上最快超级电脑（如IBM的Sequoia）。 在集群出现之前，人们采用具有三重模块冗余的单元容错主机；但是，集群的前期成本较低，网络结构速度提高，这助推了人们采用集群这种方式。与高可靠性的大型机集群相比，扩展成本更低，但也增加了错误处理的复杂性，因为在集群中错误模式对于运行的程序是不透明的。

== 基本概念 ==

为了通过组合低成本的商用现成计算机，来获得更大的计算能力和更好的可靠性，人们研究提出了各种架构和配置。
计算机集群方法通常通过快速局域网连接许多现成的计算节点（例如用作服务器的个人计算机）。 计算节点的活动由“集群中间件”协调，集群中间件是一个位于节点之上的软件层，让用户可以将集群视为一个整体的内聚计算单元（例如通过单系统映像概念）。
计算机集群依赖于一种集中管理方法，该方法把节点用作协调的共享服务器。它不同于其他方法（比如对等计算或网格计算），后者也使用许多节点，但具有更多的分布式特性。
计算机集群可能是一个简单的两节点系统，只连接两台个人电脑，也可能是一台速度非常快的超级计算机。构建集群的基本方法是贝奥武夫机群，它可以使用少量个人计算机构建，以产生与传统高性能计算相比经济划算的替代方案。一个展示概念可行性的早期项目是133节点的Stone Soupercomputer。 开发人员使用Linux、并行虚拟机工具包和讯息传递介面库以相对较低的成本实现高性能。
尽管一个集群可能仅由几台通过简单网络连接的个人计算机组成，但集群架构也可用于实现非常高的性能水平。TOP500组织每半年公布的500台最快超级计算机的名单通常包括许多集群，例如，2011年世界上最快的机器是“京”，它有分布存储器和集群架构。

== 历史 ==

Greg Pfister指出，集群最初不是由特定的供应商发明的，而是由无法在一台计算机上完成所有工作或需要备份的客户发明的。 他估计计算机集群发明于20世纪60年代。 作为并行工作的一种方式，集群计算的正式工程基础可以说是由IBM的吉恩…