Súper computo con Windows Computer Cluster Server

Publicado: Julio 27, 2007


El siguiente e inevitable paso del software de servidor de Microsoft, es incursionar en la súper computación o, para decirlo más apropiadamente, en la Computación de alta performance (High-Performance Computing, HPC). Para eso, y basándose en Windows Server 2003 x64 Edition, Microsoft desarrolló Windows Computer Cluster Server (CCS).

Se trata de una plataforma integrada de clustering, basada en estándares y destinada a proveer procesamiento paralelo a aplicaciones altamente intensivas que lo requieran. La principal diferencia con Windows Computer Cluster Service, es que éste se enfoca más en la tolerancia a fallos y en la alta disponibilidad, mientras que CCS está concebido para conectar varias computadoras entre sí, trabajando en paralelo para resolver un problema que requiere una gran capacidad computacional.

Algunos de los ámbitos típicos, que requieren un gran poder computacional son la investigación científica (en la que es muy frecuente la necesidad de cálculos complicados, simulaciones en tiempo real, cálculos de magnitudes grandes o modelados moleculares complejos), los servicios financieros (análisis de mercados que requieren cálculos prolongados, o muy específicos y que escapan a las herramientas habituales como ERPs o Data Miners, así como simulaciones en escenarios complejos y cambiantes) e, incluso, manufactura (la dinámica de modificación y adaptación de las líneas de montaje en grandes plantas, o cálculos muy específicos como los de la industria aeroespacial, automotriz o energética).

De entre las tecnologías que sostienen a CCS, sobresalen los nodos y clusters basados en x64, Message Passing Interface v2 (MPI2), Tecnologías de red Gigabit Ethernet, Ethernet sobre Remote Direct Memory Access (RDMA), Infiniband y Myrinet, entre otras. Asimismo, si la infraestructura existente está basada en Windows Server, se puede seguir utilizando el mismo Active Directory, o Remote Installation Services para la instalación remota de nodos, así como su actualización mediante Systems Management Server.

La estructura de CSS

Windows Compute Cluster Server 2003 viene en dos paquetes.

• Microsoft Windows Server 2003 operating system, Compute Cluster Edition: es el sistema operativo, basado en Windows Server 2003 Standard x64 Edition.

• Microsoft Compute Cluster Pack: contiene los servicios, interfases y software de soporte necesario para crear y configurar los nodos y administrar la infraestructura.

Cada CCS consiste en un nodo principal (head node) y uno o más nodos de computación. El nodo principal centraliza todo el acceso a los recursos del cluster y actúa como un punto único para el despliegue, la administración y el calendario de trabajo.

El nodo principal provee la interfase de usuario y los servicios de administración del cluster. También funciona como un gateway traductor de direcciones de red entre la red pública y la privada en que consiste el cluster.

El nodo de computación (compute node) es un equipo configurado como parte de un cluster para proveer recursos computacionales para el usuario. Si bien los nodos de computación pueden tener tipos distintos de hardware, sólo pueden tener algún sistema operativo compatible.

El Administrador de Tareas (Job Scheduler Service) corre en el nodo principal y es el responsable de la admisión de las tareas, administración de la cola, locación de recursos y ejecución. Este servicio se comunica con el Administrador de Nodos (Node Manager Service) que corre en todos los nodos de computación.

Por su parte el Compute Cluster Pack ofrece una infraestructura de administración completa, lo que permite al administrador desplegar y administrar los nodos de computación. Esta infraestructura consiste en los servicios que corren en el nodo principal y los otros, proveyendo las interfases que le permiten el manejo de la cola de tareas, entre otras cosas.

Finalmente, también ofrece la opción de instalar sólo las utilidades de cliente, que se insertan en las consolas de administración como plug-ins.


Good Luck


Dino