3 Beowulf集群的网络结构
3.1 集群中的网络技术
因为计算节点间的通信需求，IPC网络的性能是Beowulf集群设计中非常重要的话题。由于应用的需求，通常需要高带宽、速度和低延迟的网络。Beowulf集群的主要瓶颈通常也在于双工的网络通信，延迟和全局同步。
有好几种网络技术可以用于IPC网络。它们是快速以太网、千兆以太网和Myrinet。为了达到高带宽，通常需要采用交换机。交换机接受从双绞线传来的数据包，但是它和集线器不一样。它不向所有连接的节点广播这个数据包，它会根据目的地址哪个端口是接受者，然后把这个包传给接受者。
3.2 Beowulf集群网络拓扑
如上所述，通常Beowulf集群系统中有5类网络。其中Service Processor网络是以太网连接起来的菊花链结构，Terminal网络是计算节点和Terminal Server通过串口线连接起来的星形结构。管理网络、集群网络和IPC网络则是通过交换机相连的。虽然可以把这三个网络配置在一个网段，但是通常我们把它们分化在三个虚拟网中(VLAN)。图2是Beowulf集群网络结构。
3.2.1 管理网络(Management VLAN)
管理网络用于访问IPC网络交换机、Service Processor网络和Terminal Server。HTTP、Telnet和SNMP等协议被用来管理这些设备。
3.2.2 集群网络(Cluster VLAN)
计算节点和存储节点用这个网络进行通常的网络I/O。
3.2.3 IPC网络(IPC VLAN)
用于计算节点间的高速通信。通常由特殊的高速网络设备构成。
3.2.4 Service Processor网络
以太网连接起来的菊花链结构，用于系统管理目的。
3.2.5 Terminal网络
Terminal网络是计算节点和Terminal Server通过串口线连接起来的星形结构。Terminal Server是外界访问这个网络的接口。管理节点通过Terminal Server虚拟出来的终端可以登录到其他节点上完成必要的管理工作。
3.2.6 KVM网络
KVM网络是KVM Switch和各节点连接的星形网络。其实把KVM网络称为一个网络并恰当。KVM是指Keyboard、Video和Mouse。通过KVM Switch的切换，管理员可以在管理各个节点。
4 附录：一个Cluster 1300集群系统的配置清单
Qty .P/N Description IBM Products Compute Nodes 4 865431Y xSeries 330 1000 256 256/OPEN 24X 4 37L7202 18.2GB Ultra160 HDD 4 10K3806 866Mhz 133MHz 256K 12 33L3144 256MB 133MHz ECC SDRAM RDIMM MEMORY 1 06P4792 C2T Cable Kit Management Node 1 86564RY xSeries 340,866Mhz,128Mb 1 19k4630 866Mhz 133MHz 256K 4 33L3144 256MB 133MHz ECC SDRAM RDIMM MEMORY 1 37L6091 ServeRAID 4L LVD SCSI Adapter 3 37L7202 18.2GB 7200rpm Ultra160 SCSI Hot-Swap SL H 1 34L1501 Netfinity 10/100 Ethernet PCI Adapter 2 1 34L0301 Netfinity Gigabit Ethernet SX Adapter 1 37L6880 270W Redundant HS Power Supply Shared Resources 1 9306200 Netbay 22 Half Rack 1 3619702 Netbay 22 Rack Extension Kit 1 9411AG1 Monitor (flatpanel) 1 L6888 Flatpanel rack mount kit 1 09N4291 8x2 Console Switch (KVM Switch) 2 94G7447 Console Cable Set 12ft (to KVM switch) 1 28L3644 Spacesaver Keyboard/trackpoint 1 28L4707 Keyboard tray 2 37L6866 Netbay Universal Voltage PDU 1 01K7209 ASMA Adapter (Wiseman card) 1 36L9973 1M Fibre Channel Cable 1 03K9308 Short Wave GBIC (Gigabit module) Equinox Products 1 990209 Equinox ELS-16 1 210059 Micro-Transceiver,AUI (DB-15)to 10BaseT 1 790091 ELS Rackmount kit 4 210062 Equinox Serial Adapters 4 690226 10‘Serial Cables Myrinet Networking Products 1 M3-E16 Myrinet2000 3-slot Chassis 1 M3-M Management Module 4 M3S-CB-5M Myricom Myrinet LAN cables 4 M3S-PCI64B-2 Myrinet LAN Card 1 M3SW16-8S Myrinet 8-port Serial modules Miscellaneous Products 8 3‘CAT5 Cables 5 1‘CAT5 Cables Extreme Networks Products 1 13020 Summit24 -Full Layer 3-X |
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