Linux 高 性 能 计 算 集 群 -- Beowulf 集 群 Part I-1 集 群 1.1 什么是集群 简 单 的 说 ， 集 群 （ cluster） 就 是 一 组 计 算 机 ， 它 们 作 为 一 个 整 体 向 用 户 提 供 一 组 网 络 资 源 。这些单 个的 计 算 机 系统就 是 集 群 的 节点（ node） 。一 个 理想的 集 群 是 ， 用 户 从来不会意识到集 群 系统底层的 节点，在他/她们 看来， 集 群 是 一 个 系统， 而非多个 计 算 机 系统。并且集 群 系统的 管理员可以随意增加和删改集群 系统的 节点。 1.2 为什么需要集群 集 群 并不是 一 个 全新的 概念， 其实早在七十年代计 算 机 厂商和研究机 构就 开始了对集 群 系统的 研究和开发。由于主要用 于科学工程计 算 ， 所以这些系统并不为 大家所熟知。直到 Linux 集 群 的 出现， 集 群 的 概念才得以广为 传播。 对集 群 的 研究起源 于集 群 系统的 良好的 性能可扩展性(scalability)。提 高 CPU 主频和总线带宽是 最初提 供 计 算 机 性能的 主要手段。但 是 这一 手段对系统性能的 提 供 是 有 限 的 。接 着 人 们 通 过 增加 CPU 个 数 和内 存 容 量 来提 高性能， 于是 出现了向 量 机 ， 对称 多处 理机 (SMP)等 。但 是 当 CPU 的 个 数 超 过 某 一 阈 值 ，像 SMP 这些多处 理机 系统的 可扩展性就 变 的 极 差 。主要瓶 颈 在于 CPU 访 问 内 存 的 带宽并不能随着 CPU个 数 的 增加而有 效 增长 。与 SMP 相 反 ， 集 群 系统的 性能随着 CPU 个 数 的 增加几 乎 是 线性变 化 的 。图1显 示 了这中 情 况 。 图1. 几 种 计 算 机 系统的 可扩展性 集 群 系统的 优 点并不仅 在于此 。下 面 列 举 了集 群 系统的 主要优 点： 高可扩展性： 如 上 所述 。 高可用 性： 集 群 中 的 一 个 节点失 效 ， 它 的 任 务 可以传递 给 其他节点。可以有 效 防 止 单 点失 效 。 高性能： 负 载 平 衡 集 群 允 许 系统同 时 接 入 更 多的 用 户 。 高性价 比 ： 可以采 用 廉 价 的 符 合 工业 标 准 的 硬 件 构造 高性能的 系统。 1.2.1 集 群 系 ...
