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將思科 Catalyst 3750系列交換機作為千兆位Linux集群互聯(lián)

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為Linux服務器集群提供千兆位互聯(lián)
服務器集群市場的出現(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，更進一步推動了這一市場的發(fā)展 。盡管Linux集群為機構(gòu)提供了一種執(zhí)行大型計算的經(jīng)濟有效的方法，其有效性極大程度上要依靠于集群中服務器間所用的互聯(lián)類型 。本白皮書闡述了用Cisco Catalyst 3750系列交換機為Linux服務器集群提供千兆位互聯(lián)的具體優(yōu)勢 。
將Cisco Catalyst 3750系列交換機作為互聯(lián)的概述
新型Cisco Catalyst 3750系列交換機將業(yè)界領先的易用性和可堆疊交換機的最高永續(xù)性相結(jié)合，提高了LAN運行效率 。此新產(chǎn)品系列是下一代桌面交換機的代表，采用了Cisco StackWise技術，一條32Gbps的堆?；ヂ?lián)答應客戶一次一個交換機地構(gòu)建一個統(tǒng)一、具高度永續(xù)性的交換系統(tǒng) 。
服務器集群
Linux服務器集群是一組運行Linux的廉宜計算機，它們一起執(zhí)行大規(guī)模的計算任務 。集群中每個單獨的Linux計算機被稱為一個節(jié)點；有時它們也被定義為獨立處理器或獨立服務器 。通過在這些節(jié)點間提供高速通信（如千兆位以太網(wǎng)），就可以對一個大型任務或多個任務進行劃分，將各部分分配給每個單獨節(jié)點 。
因為大型機和超級計算機具備可靠性和強大計算能力，在服務器集群出現(xiàn)前，它們常用于執(zhí)行這些大型任務 。然而這種可靠性和計算能力的成本極高 。除這些系統(tǒng)有巨大的初始成本外，向大型機或超級計算機添加容量也十分復雜和昂貴；這些大型系統(tǒng)需定制物理安裝 。
Linux服務器集群現(xiàn)提供了相同的優(yōu)勢，且沒有任何大型機和超級計算機的缺點 。憑借當今的技術，可構(gòu)建一個強大的集群，包括顯示屏和鍵盤在內(nèi)，都可容納于一個標準19英寸數(shù)據(jù)中心設備機架中 。美國政府現(xiàn)在運行著已知的最大集群（超過5000個節(jié)點），未來服務器集群的規(guī)模和計算能力都將是無限的 。
一般有兩類Linux服務器集群 。第一類是用于在多個節(jié)點上提供冗余數(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 。第二類是并行計算或高性能集群 。這類集群用于涉及眾多互相獨立的計算的應用 。有兩種不同的并行計算集群類型，一種注重于功能，一種注重于吞吐率 。
功能集群處理需擴展至多個CPU的大型問題 。在集群環(huán)境中解決部分這類問題時，要比在單一大型系統(tǒng)中解決這些問題高效經(jīng)濟的多 。
吞吐率集群在類似批處理的環(huán)境中運行多個任務（不同的應用或同一應用的多個部分） 。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)
服務器集群使用多種不同介質(zhì)類型來進行互聯(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：
千兆位系統(tǒng)網(wǎng)絡（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，如用于科學仿真的功能集群 。對大多數(shù)傳統(tǒng)集群來說，它過于昂貴 。
Myrinet——Myrinet與GSN相比，帶寬低（2Gbps）、延遲高 。盡管仍很昂貴，但價格低于GSN，因此更多地應用于傳統(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)集群應用的唯一選擇 。
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的互聯(lián)方式 。因為使用快速以太網(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——遠比GSN或Myrinet低廉，這使千兆位以太網(wǎng)成為了一個可行的選擇 。憑借32Gbps Cisco StackWise互聯(lián)，Cisco Catalyst 3750系列交換機成為了更具吸引力的選擇 。

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