Приставка "RADIO" в названии кластера вовсе не означает, что узлы связываются между собой по радиоканалу. RADIO расшифровывается как Redundant Architecture of Distributed Input/ Output (избыточная архитектура с распределенным вводом-выводом).
Аппаратная реализация RADIO Cluster
Основу этой архитектуры составляет разделение всей вычислительной системы на три различных модуля: узел хранения данных, вычислительный и сетевой узлы. Каждый модуль способен работать независимо: он вставляется в универсальную панель, и его можно вынуть и заменить в любой момент без остановки вычислений в других модулях. Минимальная конфигурация состоит из двух узлов данных, двух вычислительных и двух сетевых узлов. Все эти модули располагаются в кластерной стойке с восемью отсеками.
В состав стойки входят четырехскоростной внешний CD-ROM и сдвоенные источники питания. Все модули соединяются между собой по управляющей сети 10Base2, к которой может быть подключен и внешний компьютер управления. Основное же сетевое соединение выполняется по каналу 100BaseT, с помощью которого кластер и общается с внешним миром. В единую вычислительную систему сейчас может быть объединено до четырех стоек, но со временем это число может быть увеличено до 33. В начальной конфигурации стойка поставляется с шестью установленными узлами, в дальнейшем в нее можно будет добавить еще два дополнительных блока. Причем замена и добавление блоков выполняются без выключения питания.
Вычислительный узел включает в себя: два процессора Pentium Pro/200 МГц с 512 Кбайт кэш-памяти; от 64 до 1024 Мбайт операционной памяти; дисковое устройство 1 Гбайт для хранения системного программного обеспечения; порты PCI Fast/Wide SCSI-2 и ввод-вывод на EISA; сетевые платы 100BaseT/PCI и 10Base2 для внутренней сети управления; предустановленное программное обеспечение Windows NT Server 3.5.1, Microsoft BackOffice (дополнительно) и программное обеспечение для кластеризации - Isis Availability Manager (IAM).
На вычислительных узлах RADIO Cluster собственно и выполняются все основные вычисления. Правда, процессоры одного узла лишены доступа к памяти другого. Фактически RADIO Cluster представляет собой набор компьютеров, которые имеют доступ к единой дисковой памяти. Причем при обращении к системе хранения данных вычислительные узлы не имеют информацию о том, на каком диске расположены используемые ими данные. Именно такой доступ к подсистеме хранения данных и дает возможность менять дисковые узлы на ходу.
Узел хранения данных включает в себя процессор Pentium/133 МГц; оперативную память от 16 до 64 Мбайт; четыре дисковых устройства Fast/Wide SCSI-2, RAID; сетевые платы 100BaseT/PCI и 10Base2 для внутренней сети управления. Для управления узлом используется ОС реального времени Chorus и программное обеспечение для репликации данных.
Узлы хранения данных. Они управляют дисками, хранением и репликацией информации. Избыточность хранимой информации обеспечивает надежное ее восстановление в случае выхода из строя какого-либо диска. Связь между узлами хранения данных и вычислителями осуществляется по каналам 100BaseT, концентратор которых расположен в сетевом узле RADIO Claster.
Сетевой узел состоит из сетевого концентратора 100BaseT, коммутатора и маршрутизатора - все они необходимы для связи с сетями других протоколов, например 10BaseT или FDDI. Для увеличения надежности работы сети в каждой стойке устанавливается по два таких узла. С их помощью происходит как общение внутри кластера, так и взаимодействие с "внешним миром". Именно сетевой узел связывает разрозненные компьютеры в единую систему RADIO Cluster.
Программная реализация RADIO Cluster
Следует отметить, что в аппаратуре RADIO Cluster нет никаких неожиданных решений. Все его компоненты представляют собой стандартные аппаратные элементы. А вот что действительно отличает RADIO Cluster от других аналогичных продуктов - это программное обеспечение для распределения ресурсов кластера. В состав RADIO Cluster входит программа Isis Availability Manager - IAM, который управляет распределенными приложениями под NT.
IAM состоит из нескольких тесно связанных элементов - процедур, тестовых драйверов, интерпретатора правил, графического интерфейса и активного дублирования. Все они действуют согласованно, повышая надежность работы программного обеспечения. Информация, на основе которой работает IAM, поступает либо из самой процедуры приложения, либо из ОС Windows NT Server. В случае перемены состояния информационной системы можно на ходу изменить и тестовый драйвер. Причем все изменения будут немедленно внесены в систему, так как тестовый драйвер пишется на интерпретируемом языке PERL. Таким образом, IAM позволяет контролировать работу системы и корректировать ее еще до возникновения серьезных проблем.
ПО IAM отвечает за контроль работы программного обеспечения и выявление неполадок; автоматический перенос приложений с одного вычислительного блока на другой; распределение вычислительной нагрузки; перезапуск и восстановление приложений. Кроме того, IAM предоставляет системному администратору всю необходимую информацию.
IAM включает в себя набор функций на языке PERL, с помощью которых можно эффективно настраивать распределение ресурсов и задавать различные граничные условия и правила, оптимизируя систему под конкретные приложения. PERL используется для создания правил, которые также хранятся в дублированной базе данных, причем для обеспечения ее сохранности используется технология Isis Active Replication. Правила помогают настроить систему так, что наиболее важные программы будут дублироваться на вычислительных узлах кластера, а все остальные приложения - равномерно распределяются по всем процессорам. Причем для каждой программы можно выбрать свой способ защиты от аварии и послеаварийного восстановления.
Комбинация аппаратного и программного обеспечения, которая реализована в RADIO Cluster, позволяет клиентам использовать это решение для выполнения наиболее важных программ. Дополнительные вычислительные и дисковые узлы дают возможность масштабировать систему до необходимого размера. Причем масштабируемость не ограничивается одной стойкой - можно объединить в единую систему до четырех отдельных вычислительных стоек. Таким образом, RADIO Cluster позволяет строить надежные, масштабируемые и эффективные вычислительные системы на базе NT.
Основу архитектуры RADIO Cluster составляет разделение всей вычислительной системы на три различных модуля: узел хранения данных, вычислительный и сетевой узлы.
RADIO Cluster в России
Российская ветвь ирландской компании Hadler International Ltd., получившая известность у отечественных специалистов как поставщик суперсерверов Tricord, решила связать свое будущее с корпорацией Stratus Computer - ведущим поставщиком компьютерных отказоустойчивых систем в США. 21 апреля представители компаний провели пресс-конференцию, на которой сообщили об официальном подписании дистрибьюторских соглашений. Теперь DC-Hadler будет продавать в России новые отказоустойчивые серверы RADIO Cluster (Redundant Architecture of Distributed Input/Output Cluster), а Stratus получит доступ к российским каналам распространения корпоративных серверов. Франсуа Барро, вице-президент Stratus по Европе, подчеркнул важность сделки, отметив, что Россия превратилась в ключевой рынок для многих компаний.
DC-Hadler продает в России продукцию Tricord Systems и Raidtec Corporation. Tricord производила многопроцессорные Pentium-серверы, однако разработать
аналогичные машины на Pentium Pro компания не смогла и решила изменить свой профиль - ныне Tricord занимается разработкой ПО. DC-Hadler, как уже сообщалось, взяла на себя все обязательства Tricord по поддержке, модернизации и т. д. Другая сфера деятельности DC-Hadler - дисковые подсистемы Raidtec FiberArray. Это отказоустойчивая подсистема хранения данных объемом до 1 Тбайт информации с пропускной способностью до 200 Мбайт/с, причем в единую систему по волоконно-оптическому кабелю можно объединить до 126 устройств хранения данных по 9 Гбайт, которые могут быть расположены на расстоянии до 10 км.
DC-Hadler - не первый российский партнер Stratus. Ранее с продуктами этой компании работали LVS и CPM. Сейчас осталась верной Stratus только CPM, но она продает более мощные серверы Continuum с процессорами HP-RISC, работающие под управлением HP-UX.
В результате сделки Stratus и DC-Hadler российские корпоративные пользователи получат серверы, работающие под Windows NT, в которые может быть установлено до 24 процессоров Pentium Pro. Сервер может состоять из 4 стоек, в которые устанавливается до трех процессорных блоков, трех узлов хранения данных и двух сетевых узлов. Стойки соединены между собой каналом Fast Ethernet, а для управления сервером используется управляющая линия Ethernet. Более подробную информацию о RADIO Cluster можно найти в статье "RADIO Cluster - вовсе не радио".