O que é cluster e melhora desempenho de TI em empresas

O avanço tecnológico das últimas décadas é simplesmente impressionante. Saímos da época em que eram necessárias máquinas gigantescas para o processamento de pouquíssimos dados, até computadores pequenos, que contém o mundo todo, capazes de realizar o processamento de um número grande de informações e que podem ser carregados no bolso, como é o caso dos celulares.

Cluster é a união de dois ou mais servidores que trabalham como se fossem um único sistema, distribuindo tarefas para melhorar desempenho e disponibilidade. Cada servidor é chamado de nó. Na prática, um cluster de alta disponibilidade mantém o serviço online mesmo com falhas, oferecendo até 99,5% de uptime conforme SLA da EVEO.

Ainda assim, processar determinadas tarefas, principalmente quando estamos falando de alta tecnologia pode ser bastante complicado. Foi pensando nisso que a International Business Machines Corporation, ou simplesmente IBM, desenvolveu na década de 1960, a ideia inicial do que chamamos de cluster.

O objetivo naquela época era interligar grandes mainframes, que são basicamente computadores gigantescos destinados para o processamento de um volume enorme de informações.

Atualmente, com os principais avanços dos últimos tempos , os clusters evoluíram e são utilizados de diferentes formas para objetivos diferentes. Vamos entender o que de fato é um cluster, quais são os tipos, como eles funcionam e alguns exemplos. Confira!

O que é um Cluster?

Um Cluster não é um software, nem algum computador específico ou mesmo um sistema operacional. Nada mais é que um conceito que tem sua origem na língua inglesa e que significa aglomerar ou agrupar.

Mas o que isso significa no mundo da computação? A ideia é utilizada para se referir a união de dois ou mais computadores com o intuito de transformá-los em um só, fazendo-os trabalhar no processamento de uma tarefa mais complexa de modo unificado e simultâneo.

Essa união tem por objetivo melhorar a eficiência de processamento na execução de determinada ação. Cada computador nesse aglomerado é chamado de "nó" ou "node" e não há limites de nós em um agrupamento.

O software que controla o cluster, gerencia todos os computadores integrados à rede. Para que isso seja eficiente, é preciso que todas as máquinas possuam o mesmo sistema operacional, mas elas não precisam ser exatamente iguais.

Quais são os principais tipos de Cluster?

Atualmente, estão disponíveis diferentes tipos de clusters. Cada um tem sua função específica e é utilizado para determinada demanda. Confira os principais:

Cluster de alto desempenho

Esse tipo de agrupamento é usado para o processamento de um grande número de gigaflops, que se referem basicamente ao número de operações flutuantes por segundo.

Atividades que exijam a análise de um número gigantesco de dados, utilizam esse tipo para que isso seja feito em um tempo adequado.

Cluster de alta disponibilidade

Garante um funcionamento constante de uma rede, mantendo-a sempre online. A intenção é manter o serviço de modo ininterrupto e, mesmo que um nó apresente problemas, outro nodo substituirá o defeituoso.

Obviamente em algum momento o serviço pode cair por diversos fatores, mas atualmente as eficiências desse tipo giram em torno dos 99,9%. Servidores de arquivos utilizam esse tipo.

Cluster para balanceamento de carga

Também chamado de load balance, as tarefas de processamento são divididas uniformemente. Se um nodo apresentar algum tipo de problema, ele será retirado da rede e o processamento da tarefa será distribuído de modo igualitário para todos os nodos restantes.

Aqui é necessário um monitoramento preciso e constante. Afinal, é preciso detectar nós sobrecarregados ou aqueles que estão sendo menos requisitados que os demais para manter tudo da forma mais harmoniosa possível.

Cluster de processamento paralelo

Esse tipo de Cluster desmembra uma tarefa bastante complexa em pequenas tarefas mais simples, distribuindo-as para os nós que estão interligados na rede.

Cluster físico e virtual

Os nomes são bem sugestivos. Os clusters físicos, são aqueles realizados por máquinas de forma presencial. Já os virtuais podem ser feitos por meio de uma rede online.

Os virtuais são bem mais dinâmicos, já que não há a necessidade da retirada física do equipamento. Mas também pode ser bem mais complicado de manter, pois é necessário manter a rede constantemente online.

A EVEO disponibiliza clusters com GPUs NVIDIA, como a L4 de 24 GB ou o H200 de 141 GB, ideais para workloads de IA e renderização.

Quais as vantagens de um Cluster

A grande vantagem é que não é preciso de um computador superpotente. Os agrupamentos são feitos justamente para facilitar os processamentos, assim o custo é bem reduzido.

Como não é preciso manter um padrão alto de Hardware , a manutenção se torna bem mais fácil. Isso também é devido à simplicidade maior das máquinas.

Outra boa vantagem é que como os computadores não precisam ser necessariamente iguais, sendo assim, não há grandes limitações para a elaboração de um agrupamento.

Mais um ponto importante, é a flexibilidade que esse sistema possibilita, já que é possível trocar, inserir ou remover nós a qualquer momento.

Alguns exemplos de utilização de Cluster

Algumas atividades utilizam o sistema de clusters para a realização de suas atividades. Podemos citar aqui a Nasa, que utiliza um sistema de cluster de processamento paralelo.

Um exemplo bastante famoso é o filme Titanic. Ele foi renderizado através de uma estrutura de cluster na produtora Digital Domain. A cena principal do naufrágio só foi possível ser feita e disponibilizada para o público graças aos avanços desse sistema.

Pesquisas geralmente usam o cluster de alto desempenho por conta do número alto de dados, lojas e sites utilizam o cluster de alta disponibilidade para mantê-los constantemente online e não perder nenhuma venda, e assim por diante.

Também é possível fazer a utilização desse tipo de sistema em call centers, promovendo uma maior eficiência e estabilidade no serviço prestado.

Ou pode até mesmo utilizar os agrupamentos na rede local de uma empresa, conseguindo executar todos os programas de maneira muito mais rápida e melhor.

Considerações

Após todas essas informações, esperamos que você tenha compreendido bem o que de fato é um cluster e como ele funciona. Realizar a aquisição desse sistema pode impactar positivamente nos números da sua empresa.

Vale ressaltar que não existe o tipo cluster melhor, existe o mais adequado para cada necessidade. Cada um apresenta suas funcionalidades. Podem e devem ser usados combinados para que determinada demanda seja atendida de maneira mais eficiente.

Para gerenciar todo o agrupamento, será preciso uma ferramenta de gerenciamento de cluster. Existem várias disponíveis no mercado, cada uma com suas especificidades. Sempre escolha aquela que se adequa melhor às necessidades de sua empresa e aproveite bem o grande avanço tecnológico de processamento que os clusters são.

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