Cluster é uma palavra da língua inglesa que, em português, significa “aglomerar” ou “aglomeração”. No contexto da tecnologia da informação, ela denomina uma arquitetura de sistema capaz de combinar vários computadores como se fossem apenas um, podendo se referir, também, ao grupo em si de computadores combinados.

Esse tipo de arquitetura de sistema começou a ser usado em 1960, pela gigante norte-americana IBM. Desde então, ele tem passado por constantes renovações, mas o objetivo ainda é praticamente o mesmo: aumentar a eficiência para a realização de tarefas, simples ou complexas, otimizando o uso dos recursos conforme a finalidade.

Para isso, vários computadores são integrados em um único sistema, atuando de forma conjunta na realização das tarefas. Cada máquina é chamada de “Nó” ou “Nodo” e não há um limite de quantos nós podem ser adicionados.

Da mesma maneira, não há limitações para as configurações de hardware que podem ser integradas no sistema. O que significa que máquinas de diferentes tipos podem formar um Cluster sem problemas.

No artigo a seguir, você conhece os diferentes tipos de Cluster e porque essa arquitetura de sistema é tão importante. Confira!

Os diferentes tipos de Cluster

Não existe um único tipo de cluster. Na verdade, este tipo de arquitetura de sistema pode ser montado das mais diversas maneiras para suprir diferentes demandas e finalidades. Se o objetivo de uma empresa é manter sua rede sempre ativa, por exemplo, um cluster Failover ou High Availability é a solução.

Já para as empresas que necessitam de altíssima performance para o processamento de tarefas ultra robustas, o tipo High Performance pode ser montado. Assim, é possível atingir diferentes objetivos a partir desse tipo de sistema.

Abaixo, você conhece em detalhes estes e outros tipos de clusters que podem ser implementados conforme as demandas do negócio. Continue acompanhando e descubra!

Load Balancing

O Load Balancing é uma estrutura de cluster que tem como objetivo a distribuição total das tarefas. Completamente unidos, é como se todos os computadores fizessem o trabalho de uma única máquina.

Assim, todos os nós ficam responsáveis pelas mesmas tarefas, desde as mais simples às mais complexas. E o nó com melhor performance estimada sempre recebe a próxima requisição de usuário, de forma que a performance total é sempre a máxima possível para quem estiver usando o cluster.

Com essa configuração, mesmo que um dos computadores venha a falhar, o sistema continua completamente funcional. Pois basta retirá-lo e as tarefas são automaticamente redistribuídas entre os demais. Porém, a performance será obviamente reduzida.

Um exemplo deste tipo de cluster são as torres de servidores, ou web server farms.

Failover ou High Availability

Os clusters High Availability, também chamados de Failover, são implementados com o objetivo de manter a aplicação crítica de um negócio sempre disponível, não importa o que aconteça. Muito comum em serviços de e-mail, nesse modelo há um sistema de redundância complexo invisível para o usuário.

Como a ideia aqui é manter a aplicação no ar, não importa o que aconteça com um nó, todo o sistema precisa continuar funcionando. Assim, uma checagem é feita continuamente em todos os nodos e, sempre que um deles falha, há outro com as mesmas características e recursos para substituí-lo de forma imediata.

Dessa forma, a aplicação jamais é impactada ou sai do ar e essa troca é feita sem qualquer reflexo para o usuário. Também é possível proteger mais de uma aplicação com esse tipo de cluster.

High Performance

Como o próprio nome indica, o propósito do Cluster High Performance é o desempenho, o escalonamento do poder de processamento. Para isso, vários nodos de alto desempenho são combinados e as tarefas são quebradas em partes mais simples para que cada um deles faça sua parte.

Dessa forma, demandas ultra complexas podem ser processadas de forma muito mais rápida e eficiente. E o melhor: por um custo bastante inferior ao que seria gasto com um supercomputador ou hardware potente.

Processamento paralelo

No processamento de Cluster paralelo, o funcionamento é parecido: tarefas complexas são divididas em tarefas menores e mais simples e os nodos se encarregam de processá-las paralelamente. Assim, ganha-se em eficiência. performance e qualidade.

Porém, a aplicabilidade desse tipo de cluster é voltada a tarefas ultra-robustas. A NASA, por exemplo, faz uso do processamento paralelo para a resolução de problemas mega complexos, como simulações de partículas e etc… 

Modelos combinados

Em alguns casos, as necessidades de uma empresa podem demandar mais de um tipo de cluster. Nos serviços de email, por exemplo, não é possível priorizar a performance em detrimento da avaliabilidade ou vice-versa. Ambos são importantes e precisam estar presentes.

Assim, dois modelos de cluster podem ser combinados para que as demandas sejam supridas. Nesse caso, um Load Balancing e um High Performance são integrados de forma conjunta, com um sistema de redundância para evitar quedas.

Mas qual a importância de um Cluster?

Um Cluster é importante por inúmeras razões. A primeira é, obviamente, o poder de processamento que é possível conseguir com esse tipo de arquitetura de sistema. Pois ele é igual ou superior a computadores mainframe e outras formas de supercomputadores disponíveis no mercado.

Depois vem o ótimo custo-benefício que um cluster proporciona. Isso porque o custo para se implementar e manter um cluster, seja ele de qualquer tipo, é inferior aos gastos com computadores mainframe e outros. Assim, é possível obter um maior poder de processamento, por um custo menor.

Outro grande motivo é a enorme escalabilidade que um cluster consegue oferecer. Conforme a demanda do negócio for crescendo, é possível ir adicionando mais nós ao sistema e assim supri-la sem problemas.

Por fim, temos a enorme aplicabilidade deste tipo de arquitetura de sistema. Com ele, é possível abordar de maneira eficiente os mais diversos problemas e objetivos, dos mais simples aos mais complexos. Da mesma maneira, empresas dos mais variados portes podem investir em um cluster e usufruir ao máximo dos seus benefícios.

Assim, podemos concluir que um cluster é um ótimo investimento para suprir as demandas de processamento, avaliabilidade ou balanceamento de carga da empresa de forma mais eficiente e menos custosa.