2024年5月9日发(作者：)

是发展高性能计算机的一项技术。它是一组相互独立

的计算机， 利用高速通信网络组成一个单一的计算机系统， 并以单一系统的模式

加以管理。其出发点是提供高可靠性、 可扩充性和抗灾难性。 一个集群包含多台

拥有共享数据存储空间的服务器， 各服务器通过内部局域网相互通信。 当一台服

务器发生故障时， 它所运行的应用程序将由其它服务器自动接管。 在大多数模式

下， 集群中所有的计算机拥有一个共同的名称， 集群内的任一系统上运行的服务

都可被所有的网络客户使用。采用集群系统通常是为了提高系统的稳定性和网络

中心的数据处理能力及服务能力。

分为同构与异构两种，它们的区别在于：组成集群系统的计算机之间的

体系结构是否相同。集群计算机按功能和结构可以分成以下几类:

High-availability (HA) clusters

Load balancing clusters

High-performance (HPC) clusters

Grid computing

普通是指当集群中有某个节点失效的情况下， 其上的任务会自动转移到其他

正常的节点上。 还指可以将集群中的某节点进行离线维护再上线， 该过程并不影

响整个集群的运行。

负载均衡集群运行时普通通过一个或者多个前端负载均衡器将工作负载分

发到后端的一组服务器上， 从而达到整个系统的高性能和高可用性。 这样的计算

机集群有时也被称为服务器群 (Server Farm) 。 普通高可用性集群和负载均衡集

群会使用类似的技术，或者同时具有高可用性与负载均衡的特点。

Linux 虚拟服务器(LVS)项目在 Linux 操作系统上提供了最常用的负载均

衡软件。

高性能计算集群采用将计算任务分配到集群的不同计算节点而提高计算能

力，于是主要应用在科学计算领域。比较流行的 HPC 采用 Linux 操作系统和其

它一些免费软件来完成并行运算。 这一集群配置通常被称为 Beowulf 集群。 这种

集群通常运行特定的程序以发挥 HPC cluster 的并行能力。这种程序普通应用特

定的运行库, 比如专为科学计算设计的 MPI 库。

HPC 集群特殊适合于在计算中各计算节点之间发生大量数据通讯的计算作

业，比如一个节点的中间结果或者影响到其它节点计算结果的情况。

网格计算或者网格集群是一种与集群计算非常相关的技术。 网格与传统集群

的 主要差别是网格是连接一组相关并不信任的计算机， 它的运作更像一个计算

公共 设施而不是一个独立的计算机。 还有， 网格通常比集群支持更多不同类型

的计算 机集合。

网格计算是针对有许多独立作业的工作任务作优化， 在计算过程中作业间无

需共享数据。 网格主要服务于管理在独立执行工作的计算机间的作业分配。 资源

如存储可以被所有结点共享， 但作业的中间结果不会影响在其他网格结点上作业

的发展。

1 ．解决网络拥塞问题，就近提供服务，实现地理位置无关性；

2．为用户提供更好的访问质量；

3 ．提高服务器响应速度；

4 ．提高服务器及其他资源的利用效率。