Diseño del cluster OpenMosix

En este capítulo se describen los componentes de hardware y de software que componen el cluster OpenMosix antes de comenzar con el procedimiento de instalación.

Para este diseño se tomaron en cuenta los mejores equipos y de igual arquitectura con los que se cuenta para obtener un mejor rendimiento de las aplicaciones.

Organización de los nodos

Hardware

Nodo maestro: Este nodo se eligió por tener el mejor procesador de las computadoras disponibles, tomando en cuenta que los demás fueran de la misma arquitectura.

Las principales características son:

• Procesador:

  Intel(R) Pentium (R) 4.
  Velocidad del procesador (Processor Speed) 2.8 GHz.
  Cache Nivel 2 (L2) de 512 KB.
  

• Memoria (RAM):

  512 MB DDR 400 MHz.
  

• Disco Duro (Hard Disk):

  Segate ST31200022A 120 GB, IDE de 7,200 rpm.
  

• Tarjeta Madre (Motherboard)

  Intel Corporation D865GLC.
  Velocidad del Bus (System Bus Speed) 800 MHz.
  Velocidad de la memoria (System Memory Speed) 400 MHz.
  

• Tarjeta de red

  Intel (R) Pro/100 Network Conecction.
  Fast Ethernet.

Nodos esclavos: Los tres nodos esclavos son casi idénticos al nodo principal, la única diferencia radica en la velocidad del procesador que es menor a la del nodo maestro.

Las principales características de estos nodos son:

• Procesador:

  Intel(R) Pentium (R) 4.
  Velocidad del procesador (Processor Speed) 2.4 GHz.
  Cache Nivel 2 (L2) de 512 KB.
  

• Memoria (RAM):

  512 MB DDR 400 MHz.
  

• Disco Duro (Hard Disk):

  Segate ST38001A 80 GB, IDE de 7,200 rpm.
  

• Tarjeta Madre (Motherboard):

  Intel Corporation D865GBF.
  Velocidad del Bus (System Bus Speed) 800 MHz.
  Velocidad de la memoria (System Memory Speed) 400 MHz.
  

• Tarjeta de red:

  Intel (R) Pro/100 Network Conecction
  Fast Ethernet
  

Software

Sistema Operativo:

Suse 9.0 con kernel OpenMosix 2.4.24: Distribución de Linux que soporta versiones de kernels 2.4.x compatible con openMosix, además de ser la distribución que se utiliza para servidores y estaciones de trabajo de los usuarios en el Instituto de Ingeniería.

Sistema de archivos:

Reiserfs: Sistema de archivo utilizado para las particiones Linux, que al igual que el sistema de archivos ext3, incluye la característica de journaling que previene el riesgo corrupciones del sistema de archivos y es de los más utilizados por presentar mejor desempeño en el manejo de archivos.

Mosix File System (MFS): Necesario en OpenMosix para proveer de acceso al sistema de archivos remotos y que ayuda a mantener la consistencia de cache.

Herramientas de administración

• User Lan Tools: Las herramientas de área de usuario son lo mínimo que necesita cualquier administrador o usuario de OpenMosix para el manejo de los procesos.

• OpenMosixView: Aplicación gráfica de monitoreo de OpenMosix, con ella puede realizarse parte de las tareas comunes que se harían con los comandos de las User Lan Tools.

Estas herramientas para administrar, supervisar y migrar los procesos en el cluster OpenMosix se describen en detalle en el capítulo seis.

Descripción de la conexión de los nodos

En esta sección se da una descripción de la topología de la red y de los componentes de la conexión entre nodos del cluster, como son el switch y el cable de red utilizados. Cabe mencionar que esta configuración es parte de la red actual del Instituto de Ingeniería.

Topología

La topología de red utilizada es la estrella, se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un controlador central, en este caso, un switch de 48 nodos de los cuales 4 nodos pertenecen al cluster. Todas las comunicaciones pasan a través del switch, siendo éste el encargado de controlarlas. Por este motivo, el fallo de un nodo en particular es fácil de detectar y no daña el resto de la red, pero un fallo en el controlador central desactiva la red completa.

Switch

El switch es marca 3Com SuperStack 3, serie 4400.

Una característica importante es que soporta telefonía sobre IP y tiene rendimiento de ancho de banda de 13.6 Gbps (forwarding bandwidth) y 10.1 millones de paquetes por segundo.

El switch es de 48 nodos y también soporta tráfico de telefonía o también llamado VoIP, tecnología con que cuenta el Instituto de Ingeniería, a la cual se le da mayor prioridad cuando es necesario.

Los equipos conectados a este switch se conectan a una velocidad auto negociable de 10Base-T/100Base-TX, según la tarjeta de red.

Cuenta con un puerto Gigabit 1000 Base SX para salir a otro equipo: 3Com 7700, que es el que provee de red ethernet a la Torre de Ingeniería, donde se encuentra físicamente el cluster, como lo muestra la figura 4.1.

Figura: Diagrama del cluster

Cable

El cable con el que están conectados los nodos del cluster al switch que los une, es estructurado de la marca Kron categoría 6, para velocidades de transmisión de datos Ethernet 10/100/1000.

Tarjetas de red

Las tarjetas de red con que cuenta cada nodo, son las especificadas anteriormente, todas estas marca Intel, e integradas a las tarjetas madre.