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思科Catalyst3750交換機(jī)作為千兆位Linux集群互聯(lián)

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服務(wù)器集群市場的出現(xiàn)和發(fā)展速度極快，非凡是Linux操作系統(tǒng)提供了出色的穩(wěn)定性、互操作性和成本節(jié)約，更進(jìn)一步推動(dòng)了這一市場的發(fā)展 。盡管Linux集群為機(jī)構(gòu)提供了一種執(zhí)行大型計(jì)算的經(jīng)濟(jì)有效的方法，其有效性極大程度上要依靠于集群中服務(wù)器間所用的互聯(lián)類型 。本白皮書闡述了用Cisco Catalyst 3750系列交換機(jī)為Linux服務(wù)器集群提供千兆位互聯(lián)的具體優(yōu)勢 。
將Cisco Catalyst 3750系列交換機(jī)作為互聯(lián)的概述
新型Cisco Catalyst 3750系列交換機(jī)將業(yè)界領(lǐng)先的易用性和可堆疊交換機(jī)的最高永續(xù)性相結(jié)合，提高了LAN運(yùn)行效率 。此新產(chǎn)品系列是下一代桌面交換機(jī)的代表，采用了Cisco StackWise技術(shù)，一條32Gbps的堆?；ヂ?lián)答應(yīng)客戶一次一個(gè)交換機(jī)地構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一、具高度永續(xù)性的交換系統(tǒng) 。
服務(wù)器集群
Linux服務(wù)器集群是一組運(yùn)行Linux的廉宜計(jì)算機(jī)，它們一起執(zhí)行大規(guī)模的計(jì)算任務(wù) 。集群中每個(gè)單獨(dú)的Linux計(jì)算機(jī)被稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)；有時(shí)它們也被定義為獨(dú)立處理器或獨(dú)立服務(wù)器 。通過在這些節(jié)點(diǎn)間提供高速通信(如千兆位以太網(wǎng))，就可以對一個(gè)大型任務(wù)或多個(gè)任務(wù)進(jìn)行劃分，將各部分分配給每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn) 。
因?yàn)榇笮蜋C(jī)和超級計(jì)算機(jī)具備可靠性和強(qiáng)大計(jì)算能力，在服務(wù)器集群出現(xiàn)前，它們常用于執(zhí)行這些大型任務(wù) 。然而這種可靠性和計(jì)算能力的成本極高 。除這些系統(tǒng)有巨大的初始成本外，向大型機(jī)或超級計(jì)算機(jī)添加容量也十分復(fù)雜和昂貴；這些大型系統(tǒng)需定制物理安裝 。
Linux服務(wù)器集群現(xiàn)提供了相同的優(yōu)勢，且沒有任何大型機(jī)和超級計(jì)算機(jī)的缺點(diǎn) 。憑借當(dāng)今的技術(shù)，可構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的集群，包括顯示屏和鍵盤在內(nèi)，都可容納于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)19英寸數(shù)據(jù)中心設(shè)備機(jī)架中 。美國政府現(xiàn)在運(yùn)行著已知的最大集群(超過5000個(gè)節(jié)點(diǎn))，未來服務(wù)器集群的規(guī)模和計(jì)算能力都將是無限的 。
一般有兩類Linux服務(wù)器集群 。第一類是用于在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上提供冗余數(shù)據(jù)的高可用性集群 。這些集群提供了自動(dòng)故障轉(zhuǎn)換，以最大限度地減少或完全消除因系統(tǒng)故障而引發(fā)的停運(yùn) 。第二類是并行計(jì)算或高性能集群 。這類集群用于涉及眾多互相獨(dú)立的計(jì)算的應(yīng)用 。有兩種不同的并行計(jì)算集群類型，一種注重于功能，一種注重于吞吐率 。
? 功能集群處理需擴(kuò)展至多個(gè)CPU的大型問題 。在集群環(huán)境中解決部分這類問題時(shí)，要比在單一大型系統(tǒng)中解決這些問題高效經(jīng)濟(jì)的多 。
? 吞吐率集群在類似批處理的環(huán)境中運(yùn)行多個(gè)任務(wù)(不同的應(yīng)用或同一應(yīng)用的多個(gè)部分) 。
互聯(lián)所用的介質(zhì)對集群的有效性有極大影響 。
集群互聯(lián)
服務(wù)器集群使用多種不同介質(zhì)類型來進(jìn)行互聯(lián) 。它們提供的帶寬量不同、延遲不同、總成本也不同 。最常見的模式包括：
1. 千兆位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(GSN)--此互聯(lián)方式提供了最高帶寬(6.4Gbps)和最低延遲 。GSN用于需最大帶寬和最低延遲的集群中，如用于科學(xué)仿真的功能集群 。對大多數(shù)傳統(tǒng)集群來說，它過于昂貴 。
2. Myrinet--Myrinet與GSN相比，帶寬低(2Gbps)、延遲高 。盡管仍很昂貴，但價(jià)格低于GSN，因此更多地應(yīng)用于傳統(tǒng)集群 。在快速以太網(wǎng)作為互聯(lián)出現(xiàn)以前，它是傳統(tǒng)集群應(yīng)用的唯一選擇 。
3. 千兆以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)--快速以太網(wǎng)是一種相對較為廉價(jià)的互聯(lián)方式 。因?yàn)槭褂每焖僖蕴W(wǎng)可節(jié)約大量成本，它已成為廣為接受的互聯(lián)協(xié)議 。相對帶寬要求較低且不需要低延遲的集群，包括許多吞吐率和高可用性集群，都發(fā)現(xiàn)快速以太網(wǎng)是最優(yōu)秀、最經(jīng)濟(jì)的互聯(lián)選擇 。
千兆以太網(wǎng)是集群互聯(lián)的最新方式 。它提供了出色的帶寬(1Gbps)和可接受的延遲 。千兆位以太網(wǎng)的成本已下降至幾乎與快速以太網(wǎng)相同的水平--遠(yuǎn)比GSN或Myrinet低廉，這使千兆位以太網(wǎng)成為了一個(gè)可行的選擇 。憑借32Gbps Cisco StackWise互聯(lián)，Cisco Catalyst 3750系列交換機(jī)成為了更具吸引力的選擇 。

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