O presente trabalho acadêmico teve como objetivo a pesquisa exploratória sobre as características, arquitetura, funcionamento, principais tipos e aplicações dos clusters computacionais de alto desempenho, sendo este tipo de sistema distribuído considerado como uma alternativa economicamente viável em relação aos supercomputadores comerciais. Com a crescente demanda por um maior poder de processamento nas mais diversas áreas tanto das ciências quanto das industrias, aliado ao barateamento dos computadores pessoais e redes de interconexão, os clusters acabaram se tornando uma solução extremamente versátil e economicamente vantajosa para atender, com eficiência, as altas cargas de processamento exigidas cada vez mais por programas matematicamente complexos e massivos. Este trabalho abordou as arquiteturas computacionais de alto desempenho existentes, identificou as possíveis alternativas existentes em relação aos supercomputadores de alto desempenho utilizados em ambientes geograficamente próximos, levantou informações sobre os três tipos de clusters de computadores e por final tratou a respeito dos clusters computacionais de alto desempenho, abordando suas características, aplicações, além de algumas das principais implementações e ambientes de programação paralela.
LISTA DE SIGLAS
ASCI Accelerated Strategic Computing Initiative
DCS Dynamic Coscheduler
HA High-Availability
HPC High Performance Computing/Cluster
IP Internet Protocol
LB Load Balancing
MIMD Multiple Instruction Multiple Data
MISD Multiple Instruction Single Data
MPI Message Passing Interface
MPICH Message Passing Interface Chameleon
MPP Massively Parallel Processors
PVM Parallel Virtual Machine
PXFS Proxy File System
SCMS Smile Cluster Management System
SIMD Single Instruction Multiple Data
SISD Single instruction Single Data
SMP Symmetric Multiprocessor
SSI Single System Image
TCP/IP Transmission Controle Protocol/Internet Protocol
VLSI Very Large Scale Integration
PALAVRAS-CHAVE
Cluster de computadores Alto Desempenho Processamento paralelo
EXPOSIÇAO DO ASSUNTO
Este trabalho trata dos clusters computacionais de alto desempenho, um tipo de sistema distribuído amplamente utilizado tanto no meio científico-acadêmico quanto no comercial, sendo considerado como uma alternativa economicamente viável em relação aos supercomputadores comerciais.
PROBLEMA DE PESQUISA
Qual a solução alternativa de baixo custo em relação aos supercomputadores comerciais utilizados em ambientes geograficamente próximos e com grande demanda de processamento? Quais são suas características, funcionamento, vantagens e desvantagens e as principais implementações?
JUSTIFICATIVA
Com a crescente demanda pelo alto poder de processamento, devido a utilização de aplicações cada vez mais robustas e complexas principalmente no meio científico, e aliado a queda de preço e popularização dos computadores, os clusters computacionais de alto desempenho tornaram-se uma alternativa economicamente viável em relação aos supercomputadores comerciais de capacidade de processamento equivalente.
Os clusters de alto desempenho estão se tornando cada vez mais populares não só no meio acadêmico, mas também no meio comercial e industrial. Com a popularização e queda nos preços dos computadores pessoais e também a grande evolução e barateamento das redes de interconexão, a utilização de clusters computacionais passou a virar realidade, e a partir de então, diversas implementações diferentes foram sendo criadas e testadas em todo mundo.
Apesar de todo esse crescimento, os clusters computacionais ainda não são amplamente abordados em cursos de graduação nem de pós-graduação, sendo ainda uma área relativamente pouco explorada, se comparada a outros ramos da ciência da computação. Esta escassez também se aplica as literaturas, principalmente nas de língua portuguesa.
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