تشير الشبكة العنقودية إلى أن العديد من أجهزة الكمبيوتر متصلة بشبكة وتعمل ككيان واحد، حيث يسمى كل كمبيوتر متصل بالشبكة عقدة، كما تقدم الشبكة  العنقودية حلولاً لحل المشكلات المعقدة من خلال توفير سرعة حاسوبية أسرع وتكامل بيانات محسّنه، حيث تنفذ أجهزة الكمبيوتر المتصلة جميع العمليات معاً، ممّا يخلق انطباعاً مثل نظام واحد في جهاز افتراضي تسمى هذه العملية بشفافية النظام بناءً على مبدأ الأنظمة الموزعة، حيث تقوم تقنية الشبكات هذه بتنفيذ عملياتها جميعها.

 

ما هي الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب

 

الشبكة العنقودية هي عبارة عن جهازين أو أكثر من أجهزة الحوسبة تعمل معاً لغرض الحوسبة المشتركة، حيث تستفيد هذه الشبكات من قوة المعالجة المتوازية لأجهزة الحوسبة وبالإضافة إلى قوة المعالجة المتزايدة، حيث يمكن لموارد الحوسبة المشتركة في الشبكة العنقودية أيضاً أن توفر قابلية التوسع والتوافر العالي وقدرات تجاوز الفشل في حالة وجود مشكلة بجهاز كمبيوتر واحد. هناك ثلاثة أنواع أساسية من مجموعات الحوسبة.

 

مع العلم أنّ الشبكة العنقودية هي عبارة عن مجموعة من مثيلات الحوسبة عالية الأداء (HPC) أو (GPU) أو المثيلات المحسّنة المتصلة بشبكة ذات عرض نطاق ترددي عالٍ وزمن انتقال منخفض للغاية وكل عقدة في الكتلة عبارة عن آلة معدنية عارية تقع بالقرب من العقد الأخرى، حيث توفر شبكة الوصول المباشر للذاكرة (RDMA) بين العقد زمن انتقال منخفض يصل إلى ميكروثانية من رقم واحد، كما ويمكن مقارنته بمجموعات “HPC” المحلية.

 

  1. كيفية إعادة تسمية الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب

 

  • باستخدام لوحة التحكم، قم بفتح قائمة التنقل وانقر فوق “Compute” ضمن الحساب ثم انقر فوق شبكات العنقودية.

 

  • انقر فوق الشبكة العنقودية التي تهتم بها.

 

  • انقر على تعديل.

 

  • أدخل اسماُ جديداً، عليك تجنب إدخال المعلومات السرية.

 

  • انقر فوق حفظ التغييرات.

 

  2. ما هي مزايا الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب:

 

  •  أداء عالي: حيث توفر الأنظمة أداءً أفضل ومعززاً من أداء شبكات الكمبيوتر المركزية، حيث تم تحسين الإنتاجية ووقت الاستجابة باستخدام مجموعة من الأجهزة في نفس الوقت.

 

  •  سهولة الإدارة: إنّ الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب قابلة للإدارة وسهلة التنفيذ.

 

  • قابلة للتطوير: حيث يمكن إضافة الموارد إلى المجموعات وفقاً لذلك.

 

  • القابلية للتوسع: حيث يمكن توسيع مجموعات الكمبيوتر بسهولة عن طريق إضافة أجهزة كمبيوتر إضافية إلى الشبكة، مع العلم أنّ الشبكة العنقودية قادرة على الجمع بين العديد من الموارد الإضافية أو الشبكات لنظام الكمبيوتر الحالي.

 

  •  التوافر: حيث ستكون العقد الأخرى نشطة عندما تفشل إحدى العقدة وستعمل كوكيل للعقدة الفاشلة، وهذا يضمن توافر محسن.

 

  •  المرونة: حيث يمكن ترقيته إلى المواصفات الفائقة أو يمكن إضافة عقد إضافية.

 

  2. ما هي عيوب الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب:

 

  • التكلفة عالية: حيث إنها ليست فعالة من حيث التكلفة بسبب أجهزتها العالية وتصميمها.

 

  •  مشكلة اكتشاف الخطأ: حيث من الصعب العثور على أي مكون به خطأ.

 

  • مساحة أكبر مطلوبة: قد تزداد البنية التحتية؛ لأن هناك حاجة إلى المزيد من الخوادم للإدارة والمراقبة.

 

 لماذا تعتبر الشبكة العنقودية مهمة في شبكات الحاسوب

 

حيث توفر الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب حلولاً غير مكلفة نسبياً وغير تقليدية للخادم الكبير أو حلول الكمبيوتر المركزية، حيث إنه يحل الطلب على أهمية المحتوى وخدمات المعالجة بطريقة أسرع، كما تقوم العديد من المؤسسات وشركات تكنولوجيا المعلومات بتطبيق الحوسبة العنقودية لزيادة قابليتها للتوسع والتوافر وسرعة المعالجة وإدارة الموارد بأسعار اقتصادية، حيث يضمن أن القوة الحسابية متاحة دائماً لديه، مع العلم يوفر استراتيجية عامة واحدة لتنفيذ وتطبيق أنظمة متوازية عالية الأداء مستقلة عن بائعي أجهزة معينين وقرارات منتجاتهم.

 

 

أنواع الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب

 

1. مجموعات عالية الأداء (HP):

 

تستخدم مجموعات “HP” مجموعات الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر العملاقة لحل المشكلات الحسابية المتقدمة، حيث يتم استخدامها لأداء الوظائف التي تحتاج إلى عقد للتواصل أثناء قيامهم بوظائفهم وهي مصممة للاستفادة من قوة المعالجة المتوازية للعديد من العقد.

 

2. مجموعات موازنة الحمل

 

يتم توزيع الطلبات الواردة على الموارد بين عدة عقد، حيث تقوم بتشغيل برامج مماثلة أو لها محتوى مماثل وهذا يمنع أي عقدة واحدة من تلقي كمية غير متناسبة من المهمة، حيث يستخدم هذا النوع من التوزيع بشكل عام في بيئة استضافة الويب.

 

3. مجموعات التوافر العالي (HA)

 

تم تصميم مجموعات “HA” للاحتفاظ بالعقد المتكررة التي يمكن أن تعمل كنظم احتياطية في حالة حدوث أي فشل، حيث يتم توفير خدمات الحوسبة المتسقة مثل الأنشطة التجارية وقواعد البيانات المعقدة وخدمات العملاء مثل المواقع الإلكترونية وتوزيع ملفات الشبكة وهي مصممة لإعطاء البيانات للعملاء دون انقطاع.

 

الاختلافات بين الشبكة العنقودية و حوسبة الشبكة في شبكات الحاسوب

 

يمكن ذكر الحوسبة الشبكية في شبكات الحاسوب على أنها شبكة من أنظمة الكمبيوتر الغير المتجانسة أو المتجانسة والتي تعمل جميعها معاً على مسافات بعيدة لتحقيق مهمة من شأنها أن تكون معقدة على جهاز كمبيوتر واحد، مع العلم أيضاً حتى الشبكة العنقودية في شبكات الحاسوب تبدو متشابهة تقريباً، فهنالك الكثير من الاختلافات بين اثنين سواء في الأداء والتشغيل والبناء.

 

الحوسبة الشبكية الحوسبة العنقودية
يمكن أن يكون لأجهزة الكمبيوتر المتصلة نظام تشغيل وأجهزة مختلفة. يمكن أن تكون إما غير متجانسة أو متجانسة. يجب أن تكون أجهزة الكمبيوتر المتصلة غير متجانسة مما يعني أنه يجب أن يكون لديها نوع مماثل من أنظمة التشغيل والأجهزة.
تقوم العقد هنا بتخصيص موارد المعالجة غير المستخدمة لشبكة الحوسبة الشبكية. تلتزم جميع العقد في هذا بإجراء عملية مماثلة ولا يُسمح بإجراء أي عملية أخرى
يمكن وضع العقد على مسافة بعيدة من بعضها البعض كل عقدة قريبة جداً من العقدة التالية
جميع العقد في الشبكة متصلة إما من خلال حافلات منخفضة السرعة أو عبر الإنترنت. جميع العقد في الشبكة متصلة من خلال اتصال LAN عالي السرعة.
العقد متصلة بتنسيق طوبولوجيا الشبكة الموزعة أو اللامركزية هي متصلة بتنسيق طوبولوجيا الشبكة المركزية
يمكن أن يحتوي أيضًا على خادم ، لكن كل كمبيوتر يعمل بطريقته الخاصة هنا، يتم إدارة الجدولة بواسطة الخادم المركزي
يتعامل كل جهاز من أجهزة الكمبيوتر مع موارده بطريقة مستقلة النظام بأكمله مع مسؤول موارد مركزي
كل كمبيوتر مستقل ، ويمكن لأي شخص اختيار ذلك في أي وقت النظام بأكمله يعمل كواحد
هذه أنظمة متصلة بشكل فضفاض كل كمبيوتر مستقل، ويمكن لأي شخص اختيار ذلك في أي وقت
يتبع التنوع والديناميكية يتبع وظيفة نظام واحد

 

Grid Computing architecture