Cluster

Published on December 2016 | Categories: Documents | Downloads: 46 | Comments: 0 | Views: 617
of 18
Download PDF   Embed   Report

Comments

Content

Cluster, dalam ilmu komputer dan jaringan komputer adalah sekumpulan komputer (umumnya server jaringan) independen yang beroperasi dan terlihat oleh klien jaringan seolah-olah komputerkomputer tersebut adalah satu buah unit komputer. Proses menghubungkan beberapa komputer agar dapat bekerja seperti itu dinamakan dengan Clustering. Cluster didesain agar meningkatkan kemampuan sebuah server, yakni dengan meningkatkan halhal berikut:




Toleransi kesalahan (fault tolerance), yang dapat menyebabkan server lainnya akan mengambil alih kerja server utama ketika server utama mengalami kegagalan. Client tidak akan melihat pergantian peran ini. Dengan begitu, downtime pun dapat dikurangi secara drastis. Penyerataan beban (load-balancing), yang dapat mendistribusikan beban server ke semua server anggota cluster. Dengan begitu, kinerja dan skalabilitas server pun menjadi relatif lebih baik. Untuk lebih lengkapnya, silahkan lihat di link berikut:

System Name : Jaguar Site : Oak Ridge National Laboratory System Family : Cray XT System Model : Cray XT5-HE Computer : Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz Vendor : Cray Inc. Application area : Not Specified Installation Year : 2009 Operating System : Linux Interconnect : Proprietary Processor : AMD x86_64 Opteron Six Core 2600 MHz (10.4 GFlops) Rmax : 1.759e+06 GFlops

System Name : Roadrunner Site : DOE/NNSA/LANL System Family : IBM Cluster System Model : BladeCenter QS22 Cluster Computer : BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband Vendor : IBM Application area : Not Specified

Installation Year : 2009 Operating System : Linux Interconnect : Infiniband Processor : PowerXCell 8i 3200 MHz (12.8 GFlops) Rmax : 1.042e+06 GFlops

System Name : JUGENE Site : Forschungszentrum Juelich (FZJ) System Family : IBM BlueGene System Model : BlueGene/P Computer : Blue Gene/P Solution Vendor : IBM Application area : Research Installation Year : 2009 Operating System : CNK/SLES 9 Interconnect : Proprietary Processor : PowerPC 450 850 MHz (3.4 GFlops) Rmax : 825500 GFlops

System Name : Tianhe-1 Site : National SuperComputer Center in Tianjin/NUDT System Family : NUDT Cluster System Model : NUDT TH-1 Cluster Computer : NUDT TH-1 Cluster, Xeon E5540/E5450, ATI Radeon HD 4870 2, Infiniband Vendor : NUDT Application area : Research Main Memory : 98304 GB

Installation Year : 2009 Operating System :Linux Interconnect : Infinband DDR 4x Processor : Intel EM64T Xeon E55xx (Nehalem-EP) 2530 MHz (10.12 GFlops) Rmax : 563100 GFlops

System Name : Pleiades Site : NASA/Ames Research Center/NAS System Family : SGI Altix System Model : SGI Altix ICE 8200 Computer : SGI Altix ICE 8200EX, Xeon QC 3.0 GHz/Nehalem EP 2.93 Ghz Vendor : SGI Application area : Research Main Memory : 74700 GB Installation Year : 2009 Operating System : SLES10 + SGI ProPack 5 Memory : 74700 GB Interconnect : Infiniband Processor : Intel EM64T Xeon E54xx (Harpertown) 3000 MHz (12 GFlops) Rmax 544300 Gflops

System Name : BlueGene/L Site : DOE/NNSA/LLNL System Family : IBM BlueGene System Model : BlueGene/L Computer : eServer Blue Gene Solution Vendor : IBM Application area : Not Specified Main Memory : 73728 GB Installation Year : 2007 Operating System : CNK/SLES 9 Interconnect : Proprietary Processor : PowerPC 440 700 MHz (2.8 GFlops) Rmax : 478200 GFlops

System Name : BlueGene/P Site : Argonne National Laboratory System Family : IBM BlueGene System Model : BlueGene/P Computer : Blue Gene/P Solution Vendor : IBM Application area : Research Installation Year : 2007 Operating System : CNK/SLES 9 Interconnect : Proprietary Processor : PowerPC 450 850 MHz (3.4 GFlops) Rmax : 458611 GFlops

System Name : Ranger Site : Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas System Family : Sun Blade System System Model : Sun Blade x6420 Computer : SunBlade x6420, Opteron QC 2.3 Ghz, Infiniband

Vendor : Sun Microsystems Application area : Not Specified Main Memory : 125952 GB Installation Year : 2008Operating System : Linux Interconnect : Infiniband Processor : AMD x86_64 Opteron Quad Core 2300 MHz (9.2 GFlops) Rmax : 433200 GFlops

System Name : Red Sky Site : Sandia National Laboratories / National Renewable Energy Laboratory System Family : Sun Blade System System Model : Sun Blade x6275 Computer : Sun Blade x6275, Xeon X55xx 2.93 Ghz, Infiniband Vendor : Sun Microsystems Application area : Research Main Memory : 22104 GB Installation Year : 2009 Operating System : CentOS Interconnect : Infiniband Processor : Intel EM64T Xeon X55xx (Nehalem-EP) 2930 MHz (11.72 GFlops) Rmax : 423900 GFlops

Cluster, dalam ilmu komputer dan jaringan komputer adalah sekumpulan komputer (umumnya server jaringan) independen yang beroperasi serta bekerja secara erat dan terlihat oleh klien jaringan seolah-olah komputer-komputer tersebut adalah satu buah unit komputer. Proses menghubungkan beberapa komputer agar dapat bekerja seperti itu dinamakan dengan Clustering. Komponen cluster biasanya saling terhubung dengan cepat melalui sebuah interkoneksi yang sangat cepat, atau bisa juga melalui jaringan lokal (LAN). Karena menggunakan lebih dari satu buah server, maka manajemen dan perawatan sebuah cluster jauh lebih rumit dibandingkan dengan manajemen server mainframe tunggal yang memiliki skalabilitas tinggi (semacam IBM AS/400), meski lebih murah.

Daftar isi Kategori kluster komputer
Kluster komputer terbagi ke dalam beberapa kategori, sebagai berikut:
• • • •

Kluster untuk ketersediaan yang tinggi (High-availability clusters) Kluster untuk pemerataan beban komputasi (Load-balancing clusters) Kluster hanya untuk komputasi (Compute clusters) Grid computing

High-availability cluster
High-availability cluster, yang juga sering disebut sebagai Failover Cluster pada umumnya diimplementasikan untuk tujuan meningkatkan ketersediaan layanan yang disediakan oleh kluster tersebut. Elemen kluster akan bekerja dengan memiliki node-node redundan, yang kemudian digunakan untuk menyediakan layanan saat salah satu elemen kluster mengalami kegagalan. Ukuran yang paling umum dari kategori ini adalah dua node, yang merupakan syarat minimum untuk melakukan redundansi. Implementasi kluster jenis ini akan mencoba untuk menggunakan redundansi komponen kluster untuk menghilangkan kegagalan di satu titik (Single Point of Failure). Ada beberapa implementasi komersial dari sistem kluster kategori ini, dalam beberapa sistem operasi. Meski demikian, proyek Linux-HA adalah salah satu paket yang paling umum digunakan untuk sistem operasi GNU/Linux. Dalam keluarga sistem operasi Microsoft Windows NT, sebuah layanan yang disebut dengan Microsoft Cluster Service (MSCS) dapat digunakan untuk menyediakan kluster kategori ini. MSCS ini diperbarui lagi dan telah diintegrasikan dalam Windows 2000 Advanced Server dan Windows 2000 Datacenter Server, dengan nama Microsoft Clustering Service. Dalam Windows Server 2003, Microsoft Clustering Service ini ditingkatkan lagi kinerjanya.

Load balancing cluster
Kluster kategori ini beroperasi dengan mendistribusikan beban pekerjaan secara merata melalui beberapa node yang bekerja di belakang (back-end node). Umumnya kluster ini akan dikonfigurasikan sedmikian rupa dengan beberapa front-end load-balancing redundan. Karena setiap elemen dalam sebuah kluster load-balancing menawarkan layanan penuh, maka dapat dikatakan bahwa komponen kluster tersebut merupakan sebuah kluster aktif/kluster HA aktif, yang bisa menerima semua permintaan yang diajukan oleh klien.

Compute Cluster
Seringnya, penggunaan utama kluster komputer adalah untuk tujuan komputasi, ketimbang penanganan operasi yang berorientasi I/O seperti layanan Web atau basis data. Sebagai contoh, sebuah kluster mungkin mendukung simulasi komputasional untuk perubahan cuaca atau tabrakan kendaraan. Perbedaan utama untuk kategori ini dengan kategori lainnya adalah seberapa eratkah penggabungan antar node-nya. Sebagai contoh, sebuah tugas komputasi mungkin membutuhkan komunikasi yang sering antar node--ini berarti bahwa kluster tersebut menggunakan sebuah jaringan terdedikasi yang sama, yang terletak di lokasi yang sangat berdekatan, dan mungkin juga merupakan node-node yang bersifat homogen. Desain kluster seperti ini, umumnya disebut juga sebagai Beowulf Cluster. Ada juga desain yang lain, yakni saat sebuah tugas komputasi hanya menggunakan satu atau beberapa node saja, dan membutuhkan komunikasi antar-node yang sangat sedikit atau tidak ada sama sekali. Desain kluster ini, sering disebut sebagai "Grid". Beberapa compute cluster yang dihubungkan secara erat yang didesain sedemikian rupa, umumnya disebut dengan "Supercomputing". Beberapa perangkat lunak Middleware seperti MPI atau Parallel Virtual Machine (PVM) mengizinkan program compute clustering agar dapat dijalankan di dalam kluster-kluster tersebut.

Grid computing
Grid pada umumnya adalah compute cluster, tapi difokuskan pada throughput seperti utilitas perhitungan ketimbang menjalankan pekerjaan-pekerjaan yang sangat erat yang biasanya dilakukan oleh Supercomputer. Seringnya, grid memasukkan sekumpulan komputer, yang bisa saja didistribusikan secara geografis, dan kadang diurus oleh organisasi yang tidak saling berkaitan. Grid computing dioptimalkan untuk beban pekerjaan yang mencakup banyak pekerjaan independen atau paket-paket pekerjaan, yang tidak harus berbagi data yang sama antar pekerjaan selama proses komputasi dilakukan. Grid bertindak untuk mengatur alokasi pekerjaan kepada komputer-komputer yang akan melakukan tugas tersebut secara independen. Sumber daya, seperti halnya media penyimpanan, mungkin bisa saja digunakan bersama-sama dengan komputer lainnya, tapi hasil sementara dari sebuah tugas tertentu tidak akan memengaruhi pekerjaan lainnya yang sedang berlangsung dalam komputer lainnya. Sebagai contoh grid yang sangat luas digunakan adalah proyek Folding@home, yang menganalisis data yang akan digunakan oleh para peneliti untuk menemukan obat untuk beberapa penyakit seperti Alzheimer dan juga kanker. Proyek lainnya, adalah SETI@home, yang merupakan proyek grid terdistribusi yang paling besar hingga saat ini. Proyek SETI@home ini menggunakan paling

tidak 3 juta komputer rumahan yang berada di dalam komputer rumahan untuk menganalisis data dari teleskop radio observatorium Arecibo (Arecibo Observatory radiotelescope), mencari buktibukti keberadaan makhluk luar angkasa. Dalam dua kasus tersebut, tidak ada komunikasi antar node atau media penyimpanan yang digunakan bersama-sama.

Berikut ini saya sharing tentang Konsep Dasar tentang Clustering Server serta teknis atau step by step cara membangun Server System dengan Cluster Technology ( akan saya bagi atas beberapa artikel nanti ). Cluster Technology ini saya kenal, saya pelajari dan saya dalami serta saya implementasikan sewaktu studi di Singapore. Semoga sharing saya ini dapat menjadi inspirasi pemahaman lebih mendalam serta menjadi pedoman bagi rekan-rekan yang terjun menjadi IT Profesional sehingga dapat memberikan solusi dan benefit bagi perusahaan yang melakukan implementasi Cluster Technology ini. ~~~ Tujuan utama daripada Clustering Server adalah : 1. HIGH AVAILABILITY SERVER SYSTEM Artinya : dengan Clustering Server ini akan memperoleh ZERO DOWNTIME SERVER karena jika salah satu Server mengalami DOWN maka Server yang lain akan melakukan TAKEOVER secara otomatis sehingga User dan Aplikasi tidak terasa jika terjadi perpindahan Server yang aktif. 2. HIGH PERFORMANCE SERVER SYSTEM Artinya : Khususnya pada Clustering Database Server ORACLE ( Oracle Real Application Cluster / RAC ), untuk Oracle Enterprise Edition versi 10g dan 11g mampu membangun sebuah Clustering Oracle RAC hingga 100 NODE Server alias 100 Server tersebut bekerja semua secara AKTIF-AKTIF Server sehingga performance Database Oracle RAC yang kita bangun tersebut akan memiliki performance atau kinerja sejumlah server yang kita miliki. Hal ini berbeda pada KONTEKS Clustering-nya Windows Server ( Windows 2000 Advanced Server, Windows 2003 Server, Windows 2008 Server ) yang berjalan secara AKTIF-PASIF Server, artinya sekalipun kita punya 10 Server Cluster dengan fungsional dari Windows Cluster Services maka hanya 1 Server yang bekerja secara Aktif dan 9 Server yang lain hanya sebagai Standby Server saja. So… berharap Microsoft di waktu yang akan datang dapat mengembangkan Technology Cluster di Windows Server-nya menjadi AKTIF-AKTIF Server. # Kalau menurut kesimpulan dari pengalaman implementasi saya, Clustering Server merupakan Simplikasi daripada SERVER MAINFRAME ( yang harganya ratusan juta bahkan berbunyi M ). Dengan Clustering Server ini kita bisa mendapatkan BENEFIT daripada Mainframe tapi kita dapat melakukannya dengan prinsip “PAY AS YOU GROW”. Kita cukup membeli server yang uptodate sesuai baudget yang tersedia dan di waktu mendatang jika kebutuhan performance Server lebih tinggi maka kita tinggal beli server dan melakukan ADD NODE SERVER. ~~~ Perbedaan Clustering Server System dan Mirroring Server System adalah : A. Clustering Server System :

- Hardware Server tidak harus Identik ( baik Merk, Type maupun Spek Server yang digunakan ). - Jika terjadi FAILOVER, Cluster Server bisa melakukan TAKEOVER Server System tanpa intervensi dari Administrator atau Server Operator. - Clustering Server membutuhkan SHARED Storage berupa SAN, NAS, FreeNAS, External harddisk dual Firewire dan semacamnya. Dalam tanda kutip bahwa Clustering HARUS pake Shared Storage. - Clustering Server minimal dibangun diatas 2 buah NODE Server ( bahkan hingga ratusan server ) dan sebuah SHARED STORAGE, selanjutnya kita bisa menambah jumlah NODE Server sesuai kebutuhan perusahaan. ~ B. Mirroring Server System : - Hardware Server harus Identik ( baik Merk, Type maupun Spek Server yang digunakan ). - Jika terjadi FAILOVER, Mirror Server bisa melakukan TAKEOVER Server System dengan intervensi atau action dari Administrator atau Server Operator. Untuk menjalankan Script yang sudah disiapkan ataupun melakukan konfigurasi secara manual ( pengalihan fungsi server dari MIRROR A ke MIRROR B ). - Mirror Server tidak harus membutuhkan SHARED Storage btapi bisa juga mengunakannya sebagai Optional saja. Dalam tanda kutip bahwa Clustering TIDAK HARUS pake Shared Storage. - Mirror Server umumnya dibangun diatas 2 buah NODE Server yang identik… ~~~ Basic Konsep Clustering Server : Adalah seperti gambar dibawah ini :

Hardware yang dibutuhkan untuk masing-masing server adalah sebagai berikut :

Berikut ini adalah contoh implementasi Clustering Server untuk Cluster DCSERVER ( Domain Controller Server ), FILESERVER, DBSERVER ( Oracle RAC ), WebServer, dll :

Sedangkan contoh implementasi-nya pada Data Center adalah seperti gambar dibawah ini dan dokumentasi saya ini adalah REAL IMPLEMENTASI disuatu perusahaan besar di Surabaya, bukan artikel Copas yach. Okey, semoga bermanfaat bagi semuanya dan jika ada hal yang kurang jelas dapat request atau konsultasi via email ke : [email protected].

Desain ini di bangun pada 2 buah Rack Server dimana masing-masing Rack Server ditempatkan pada ruang Data Center yang berbeda lokasi serta antar lokasi ini dihubungkan dengan Switch Gigabytes dengan BackBone FiberOptic dengan speed 2 Gbps – 8 Gbps.

Cluster dalam ilmu komputer dan jaringan adalah sekumpulan komputer (umumnya server jaringan) independen yang beroprasi dan terlihat oleh jaringan seolah-olah komputer-komputer tersebut adalah satu buah unit komputer. Proses menghubungkan beberapa komputer agar dapat bekerja seperti itu dinamakan Clustering.
Cluster didesain agar meningkatkan kemampuan sebuah server, yakni dengan meningkatkan hal-hal berikut: • Toleransi kesalahan (fault tolerance), yang dapat menyebabkan server lainnya akan mengambil alih kerja server utama ketika server utama mengalami kegagalan. Client tidak akan melihat pergantian peran ini. Dengan begitu, downtime pun dapat dikurangi secara drastis. • Penyerataan beban (load-balancing), yang dapat mendistribusikan beban server ke semua server anggota cluster. Dengan begitu, kinerja dan skalabilitas server pun menjadi relatif lebih baik. Beberapa sistem yang mendukung cluster antara lain: • • • • • • • Windows NT Server, Enterprise Edition, dengan sebuah layanan yang disebut Microsoft Cluster Service (MSCS) Windows 2000 Advanced Server, dengan sebuah layanan yang disebut dengan Microsoft Clustering Service Windows 2000 Datacenter Server Windows Server 2003 Enterprise Edition (x86/IA-64/x64), dengan sebuah layanan yang disebut sebagai Microsoft Clustering Service Windows Server 2003 Datacenter Edition (x86/IA-64/x64) Solaris UNIX GNU/Linux MANFAAT KOMPUTER CLUSTER

Komputer cluster menawarkan sejumlah manfaat lebih dari komputer mainframe, termasuk: 1. Mengurangi Biaya: Harga desktop konsumen off-rak-telah merosot dalam beberapa tahun terakhir, dan hal ini penurunan harga telah sesuai dengan peningkatan besar dalam kekuatan pemrosesan dan kinerja mereka. Desktop hari ini rata-rata PC berkali-kali lebih kuat daripada komputer mainframe pertama. 2. Pengolahan Power: Kekuatan pemrosesan paralel dari cluster kinerja tinggi, dalam banyak kasus, terbukti biaya lebih efektif daripada mainframe dengan kekuatan yang sama. Harga yang lebih rendah per unit daya memungkinkan perusahaan untuk mendapatkan ROI yang lebih besar dari anggaran TI mereka. 3. Peningkatan Jaringan Teknologi: Driving pengembangan cluster komputer telah kemajuan besar dalam teknologi yang berhubungan dengan jaringan, bersama dengan penurunan harga teknologi tersebut.

Cluster komputer biasanya terhubung melalui jaringan area tunggal virtual lokal (VLAN), dan jaringan memperlakukan setiap komputer sebagai node yang terpisah. Informasi dapat melewati seluruh jaringan-jaringan dengan lag sangat sedikit, memastikan bahwa data tidak bottleneck antara node. 4. Skalabilitas: Mungkin keuntungan terbesar dari cluster komputer adalah skalabilitas yang mereka tawarkan. Sementara komputer mainframe memiliki kapasitas pengolahan tetap, cluster komputer dapat dengan mudah diperluas sebagai perubahan persyaratan dengan menambahkan node tambahan ke jaringan. 5. Ketersediaan: Ketika komputer mainframe gagal, seluruh sistem gagal. Namun, jika sebuah node dalam sebuah cluster komputer gagal, operasinya bisa dengan sederhana ditransfer ke node lain dalam cluster ini, memastikan bahwa tidak ada gangguan dalam pelayanan

Cluster, dalam ilmu komputer dan jaringan komputer adalah sekumpulan komputer (umumnya server jaringan) independen yang beroperasi dan terlihat oleh klien jaringan seolah-olah komputerkomputer tersebut adalah satu buah unit komputer. Proses menghubungkan beberapa komputer agar dapat bekerja seperti itu dinamakan dengan Clustering.

Cluster didesain agar meningkatkan kemampuan sebuah server, yakni dengan meningkatkan halhal berikut:




Toleransi kesalahan (fault tolerance), yang dapat menyebabkan server lainnya akan mengambil alih kerja server utama ketika server utama mengalami kegagalan. Client tidak akan melihat pergantian peran ini. Dengan begitu, downtime pun dapat dikurangi secara drastis. Penyerataan beban (load-balancing), yang dapat mendistribusikan beban server ke semua server anggota cluster. Dengan begitu, kinerja dan skalabilitas server pun menjadi relatif lebih baik.

Beberapa sistem yang mendukung cluster antara lain:
• •

Windows NT Server, Enterprise Edition, dengan sebuah layanan yang disebut Microsoft Cluster Service (MSCS) Windows 2000 Advanced Server, dengan sebuah layanan yang disebut dengan Microsoft Clustering Service

• • • • •

Windows 2000 Datacenter Server Windows Server 2003 Enterprise Edition (x86/IA-64/x64), dengan sebuah layanan yang disebut sebagai Microsoft Clustering Service Windows Server 2003 Datacenter Edition (x86/IA-64/x64) Solaris UNIX GNU/Linux

Karena menggunakan lebih dari satu buah server, maka manajemen dan perawatan sebuah cluster jauh lebih rumit dibandingkan dengan manajemen server tunggal yang memiliki skalabilitas tinggi (semacam IBM AS/400), meski lebih murah.

Sponsor Documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close