Aplicações das tecnologias - Clusters

Já vimos em posts anteriores as vantagens, desvantagens e razões para o uso de clusters. Nesta postagem vamos abordar as principais situações em que esses supercomputadores são utilizados atualmente.

Projetos de grande porte

Clusters têm sido comumente usados ​​como ambientes de execução para diversos projetos de grande porte tais como modelagem meteorológica, simulações de acidentes de automóvel, ciências da vida, fluidodinâmica computacional, simulações nucleares, processamento de imagem, eletromagnetismo, mineração de dados, aerodinâmica e astrofísica. Estas aplicações são consideradas impossíveis de serem executas sem o uso de supercomputadores.

A necessidade de grandes recursos, tais como o tempo e poder de processamento, memória e comunicação distingue estes projetos de outros aplicativos. Por exemplo, a execução de aplicações científicas utilizadas na previsão de situações de risco de vida, tais como terremotos ou furacões, requer um enorme poder computacional e recursos de armazenamento.

Internet

No âmbito da Internet, existem diversos serviços que utilizam clusters. Dentre eles estão servidores web e proxy, servidores de banco de dados, motores de busca, tecnologias de segurança, e-mails, grandes portais e sites de e-commerce.

Na área comercial, estes servidores podem ser consolidados para criar o que chamamos de servidor corporativo. Este pode ser otimizado e gerenciado para aumentar sua eficiência e capacidade de resposta, dependendo da carga de trabalho, através de várias técnicas de balanceamento de carga. Muitos computadores comuns podem ser agrupados com armazenamento e aplicações para escalabilidade, alta disponibilidade e desempenho. As principais empresas que constroem estes sistemas são Compaq, Hewlett-Packard, IBM, Microsoft e Sun.

Mineraçao de dados

Clusters são também importantes ferramentas na mineração de dados, pois este procedimento requer o processamento de uma massiva quantidade de dados. A velocidade de processamento é de suma importância para os interesses comerciais, pois isso pode significar uma vantagem competitiva. Além disso, alguns conjuntos de dados já são distribuídos em toda a mídia, como a Internet, e o uso de clusters também pode diminuir o tempo necessário para o recolhimento dos dados.

Ray Tracing

Utilização do Ray Tracing no Autodesk

Por último mas não menos importante, temos o uso de clusters na renderização de imagens tridimensionais, inclusive no famoso método, chamado “ray tracing”. Essa é uma tarefa exigente, computacionalmente falando, que pode consumir horas ou mesmo dias de tempo de processamento.

Há uma série de razões pelas quais o uso de processamento paralelo (clusters) é benéfico para esse método, uma delas é a redução do tempo para renderizar imagens. Além disso, imagens que precisam de mais memória do que um processador individual tem disponível, pode ter tarefas divididas entre um número processadores, permitindo o processamento de imagens complexas. As principais questões incluem a tarefa difícil de segmentar os postos de trabalho entre os nós de processamento e minimizar os custos de comunicação.

Por enquanto, isto é tudo. No próximo post falaremos mais sobre as aplicações da virtualização. Gostou? Deixa seu comentário abaixo. :)

Referências:

"A Review of Applications of Cluster Computing", por Lucas Hope and Edmund Lam - http://www.buyya.com/csc433/ClusterApps.pdf

"Cluster Computing Tools, Applications, and Australian Initiatives for Low Cost Supercomputing", por Hai Jin, Rajkumar Buyya e Mark Baker - http://www.cloudbus.org/papers/IEAustMonitor.pdf