Информация о документе

Цена 40000UZS
Размер 1.2MB
Покупки 0
Дата загрузки 31 Октябрь 2026
Расширение docx
Раздел Курсовые работы
Предмет Информатика и ИТ

Продавец

DocX Seller

Дата регистрации 31 Октябрь 2026

0 Продаж

Klasterlashtirish. Linux operatsion tizimida klasterlarni sozlash va boshqarish

Купить
KURS ISHI MAVZU : Klasterlashtirish. Linux operatsion tizimida klasterlarni sozlash va boshqarish 2Kirish …………………………………………………………………………...3 I-bob. Klasterlashtirishning nazariy asoslari ………….…………….5 1.1 Klaster tushunchasi va uning mohiyati…………………………5 1.2 Klaster tizimlarining turlari…………………………………….7 1.3 Klaster tizimlarining arxitekturasi…………………………….14 II-bob. Linux operatsion tizimida klasterlarni sozlash va boshqarish …………………………………………………….…...19 2.1 Linux operatsion tizimi va klasterlash uchun uning imkoniyatlari……………………………………………...…….…..19 2.2 Klaster yaratish: o‘rnatish va sozlash jarayoni………....…....23 2.3 Klasterni boshqarish usullari……………………………..….27 2.4 Amaliy ish : Linuxda oddiy klaster sozlash bo ‘ yicha amaliy ko ‘ rsatmalar ……………………………………………….……..…32 Xulosa ………………………………………………………………….….....37 Foydalanilgan adabiyotlar …………………………………………….……38 3 4 Kirish Klasterlash - bu kompyuter tizimlarining ishlashi, mavjudligi va miqyoslanishini yaxshilash uchun qo'llaniladigan kuchli texnikadir. Linux operatsion tizimi kontekstida klasterlash bir tizim sifatida birgalikda ishlaydigan o'zaro bog'langan kompyuterlar guruhi bo'lgan klasterni yaratishga imkon beradi. Ushbu kurs ishi konfiguratsiya va boshqaruv jihatlariga e'tibor qaratgan holda Linuxda klasterlashning to'liq ko'rinishini taqdim etishga qaratilgan. Ushbu kurs ishining oxirida siz Linux operatsion tizimida klasterlarni qanday o'rnatish va boshqarish haqida yaxshi tushunchaga ega bo'lasiz. Klasterlashtirishga kirish Klasterlash - bu bitta tizim sifatida ishlash uchun bir nechta kompyuterlar yoki serverlarni birlashtirish uchun qo'llaniladigan usul bo'lib, yaxshilangan ishlash, mavjudlik va miqyoslilikni ta'minlaydi. Linux operatsion tizimi kontekstida klasterlash ish yuklarini samarali boshqarish va xizmatlarning yuqori darajada mavjudligini ta'minlash uchun tandemda ishlaydigan o'zaro bog'langan tugunlardan iborat klasterni yaratish imkonini beradi. a. Klasterlashning ta'rifi: Klasterlash bir ob'ekt sifatida paydo bo'ladigan va ishlaydigan yagona tizimni shakllantirish uchun serverlar yoki mashinalar kabi bir nechta hisoblash resurslarini birlashtirishni o'z ichiga oladi. Ushbu yagona tizim vazifalarni birgalikda boshqaradi va taqsimlaydi, resurslardan foydalanishni optimallashtiradi va xatolarga chidamlilik va yuqori mavjudlikni ta'minlaydi. b. Linuxda klasterlashning afzalliklari va foydalanish holatlari: 1. Yuqori unumdorlik: Klasterlash ish yukini bir nechta tugunlar bo'ylab taqsimlashga imkon beradi, bu esa parallel ishlov berish va ilmiy simulyatsiya, 5ma'lumotlarni tahlil qilish yoki renderlash kabi resurs talab qiladigan vazifalar uchun ishlashni yaxshilash imkonini beradi. 2. Yuqori mavjudlik: xizmatlarni bir nechta tugunlar bo'ylab tarqatish orqali klasterlash ortiqcha va nosozliklarga chidamliligini ta'minlaydi. Agar tugun muvaffaqiyatsiz bo'lsa, qolgan tugunlar uzluksiz xizmat ko'rsatishda davom etadi, bu esa ishlamay qolish vaqtini minimallashtiradi va tizim mavjudligini oshiradi. 3. Masshtablilik: Klasterlar ortib borayotgan ish yuklarini boshqarish uchun ko'proq tugunlar qo'shish orqali gorizontal ravishda o'lchamlarini oshirishi mumkin. Ushbu masshtablilik tizimning unumdorlik yoki mavjudlikni yo'qotmasdan o'sib borayotgan talablarni qondirishini ta'minlaydi. 4. Yuklarni muvozanatlash: Klasterlar kiruvchi so'rovlar yoki topshiriqlarni bir nechta tugunlar bo'ylab taqsimlaydi, bu esa har qanday tugunning haddan tashqari yuklanishiga yo'l qo'ymaydi. Yuklarni muvozanatlash resurslardan foydalanishni yaxshilaydi va qiyinchiliklarni oldini oladi. 5. Ishdan chiqish va ortiqcha: Klasterlar bir nechta tugunlar bo'ylab ma'lumotlar va xizmatlarni takrorlashi mumkin, bu esa bir tugun ishlamay qolsa, xizmat uzluksizligini ta'minlash uchun boshqasi muammosiz o'z zimmasiga olishini ta'minlaydi. 6. Virtualizatsiya: Klasterlash virtual mashina klasterlarini yaratish uchun ishlatilishi mumkin, bu virtuallashtirilgan ish yuklarini jismoniy tugunlar bo'ylab samarali boshqarish va tarqatish imkonini beradi. 7. Yuqori unumdorlikdagi hisoblash (HPC): Klasterlar ilmiy simulyatsiyalar, hisoblash modellashtirish va ma'lumotlarni tahlil qilish uchun bir nechta tugunlarning umumiy quvvatidan foydalanish uchun HPC muhitlarida keng qo'llaniladi. 68. Veb-xizmatlar va ilovalar: Klasterlash veb-ilovalar, ma'lumotlar bazalari va boshqa muhim onlayn xizmatlarning yuqori mavjudligi va kengaytirilishini ta'minlash uchun ishlatiladi. Linuxda klasterlash ishonchli va kengaytiriladigan tizimlarni yaratish uchun mustahkam va moslashuvchan infratuzilmani ta'minlaydi. I bob: Klasterlashtirishning nazariy asoslari 1.1 Klaster tushunchasi va uning mohiyati 1.1.1. Klaster haqida Klaster – bu foydalanuvchilar nuqtai nazaridan yagona apparat resursini ifodalovchi yuqori tezlikdagi aloqa kanallari bilan birlashtirilgan kompyuterlar guruhi. Klaster – bu keng tarqalgan dasturlarni ishlatish uchun birgalikda ishlaydigan va foydalanuvchiga yagona tizim sifatida ko‘rinadigan bir nechta hisoblash tizimlarining o‘zaro bo‘sh birlashtirilgani. Klasterlashtirish texnologiyasining birinchi arxitektorlaridan biri Gregori Pfister klasterni quyidagicha aniqlaydi: “Klaster bu parallel yoki taqsimlangan tizimning bir ko‘rinishi bo‘lib, bir nechta o‘zaro bog‘langan kompyuterlardan tashkil topgan bo‘lib, yagona kompyuter resursi sifatida foydalaniladi. Klasterlash – bu bir nechta kompyuter yoki serverlarni bitta tizim kabi ishlashga majbur qiluvchi texnologiya. Klasterlar o‘zaro bog‘langan mustaqil tugunlar (kompyuterlar) to‘plamidir, ular birgalikda umumiy maqsadlarni amalga oshiradi. Ushbu tugunlar bitta vazifani bajarishda bir-birini to‘ldiradi yoki resurslarni taqsimlash orqali umumiy ishni optimallashtiradi. Klaster turlari Odatda klasterlar quyidagi turlarga ajratiladi: 7 nosozlikka bardoshli klasterlar (High-availability clusters, HA, yuqori foydalanuvchanlik darajasidagi klasterlar);  yuklama balansini boshqaruvchi klasterlar;  hisoblash klasterlari (yuqori samarali hisoblash klasterlari, HPC);  taqsimlangan hisoblash tizimlari. 1.1.2 Klasterlashning maqsad va vazifalari Klaster tizimlarini joriy etishning asosiy maqsadlari quyidagilardir: 1. Ishlash tezligini oshirish : Tugunlar orasida yukni teng taqsimlash orqali tizimning ishlash tezligi optimallashtiriladi. 2. Xavfsizlik va uzluksizlikni ta’minlash : Bir tugun ishdan chiqqan taqdirda, boshqa tugunlar tizim ishini davom ettiradi. 3. Moslashuvchanlik : Klasterlash yangi tugunlar qo‘shish orqali tizim resurslarini kengaytirish imkonini beradi. 4. Resurslardan samarali foydalanish : Klaster tizimlari mavjud apparat va dasturiy ta'minot resurslarini to‘liq ishlatishga imkon beradi. 5. Katta hajmdagi ma'lumotlarni boshqarish : Klasterlar katta hajmdagi ma’lumotlarni tezkorlik bilan qayta ishlashda qo‘llaniladi. Klasterlashning afzalliklari va kamchiliklari Afzalliklari: 1. Yuqori samaradorlik : Tizimning bir nechta tuguni birgalikda ishlashi natijasida tezkor va samarali hisob-kitoblar amalga oshiriladi. 2. Xavfsizlik va ishonchlilik : Tugunlardan birining ishdan chiqishi boshqa tugunlarning ishlashiga ta’sir qilmaydi. 3. Kengayuvchanlik : Klaster tizimlari yangi tugunlar qo‘shish orqali kengaytirib borilishi mumkin. 84. Resurslardan optimal foydalanish : Tugunlar o‘zaro yukni teng taqsimlab, mavjud resurslardan samarali foydalanadi. 5. Moslashuvchanlik : Klaster turli xil dastur va jarayonlarni qo‘llab- quvvatlaydi. Kamchiliklari: 1. Komplekslik : Klasterlarni sozlash va boshqarish murakkab jarayon bo‘lib, malakali mutaxassislarni talab qiladi.` 2. Yuqori dastlabki xarajatlar : Klaster tizimlarini yaratish uchun zarur bo‘lgan apparat va dasturiy ta’minot katta mablag‘ talab qilishi mumkin. 3. Texnik nosozliklar xavfi : Tarmoqdagi muammolar yoki noto‘g‘ri konfiguratsiyalar klaster ishiga salbiy ta’sir ko‘rsatishi mumkin. 4. Resurslarning ortiqcha ishlatilishi : Barcha tugunlar resurslaridan bir vaqtning o ‘ zida foydalanish tarmoq yuklamasini oshirishi mumkin . 1.2 Klaster tizimlarining turlari 1.2.1. Klaster tizimlarining turlari Klaster tizimlari bir nechta turga bo‘linadi. Ularning har biri turli maqsadlar uchun yaratilgan bo‘lib, ularning samarali ishlashini ta’minlash uchun maxsus konfiguratsiya va arxitekturaga ega. Klasterlar, asosan, quyidagi turlarga bo‘linadi: 1. Yuqori unumli hisoblash klasterlari (High Performance Computing - HPC) Yuqori unumli hisoblash klasterlari (HPC) katta hajmdagi ma'lumotlarni tezkor ishlash va murakkab hisoblashlarni amalga oshirish uchun ishlatiladi. Bu turdagi 92. klasterlar ko‘plab kompyuterlar yoki serverlardan iborat bo‘lib, ular parallel hisoblashni amalga oshiradi. Afzalliklari: o Katta hajmdagi ilmiy va muhandislik hisob-kitoblarini bajarish uchun kerak bo‘ladi (masalan, molekulyar dinamikani simulyatsiya qilish, fizika yoki aerodinamika modellarini yaratish). o Klaster tizimlari yuqori tezlikda ishlashga mo‘ljallangan bo‘lib, yuzlab yoki minglab tugunlardan tashkil topadi. o Resurslarni samarali taqsimlash va yukni balanslash orqali tizimning umumiy ishlash tezligi oshiriladi . Misollar: o Superkompyuterlar o Ilmiy hisoblash markazlari o Tadqiqot institutlaridagi hisoblash tizimlari 3. Ma'lumotlarni saqlash klasterlari (Storage Clusters) Ma'lumotlarni saqlash klasterlari bir nechta serverlardan iborat bo‘lib, ular ma'lumotlarni saqlash, zaxiralash va boshqarish uchun ishlatiladi. Bu klasterlar ko‘plab ma'lumotlar bazalari va fayl tizimlari uchun yuqori darajadagi saqlash imkoniyatlarini taqdim etadi. Ular ma'lumotlarni xavfsiz va samarali saqlashni ta'minlashda muhim rol o‘ynaydi. Afzalliklari: 10o Ma'lumotlar xavfsizligi: ma'lumotlar tarqatilgan saqlash tizimlariga bo‘linib, har bir tugun ma'lumotlarning zaxirasini yaratadi, bu esa uzilishlar holatida ma'lumotlarning yo‘qolishini oldini oladi. 11o Hajmni kengaytirish : saqlash tizimi kengaytirilishi oson bo ‘ lgan arxitekturaga ega . o Yuqori mavjudlik : tizimning ishdan chiqishiga qarshi xavfsizlik choralarini ko ‘ rish imkoniyati . Misollar: o Network Attached Storage (NAS) o Storage Area Network (SAN) o Amazon S3, Google Cloud Storage kabi bulutli saqlash xizmatlari 2. Yuzaga keluvchi uzilishlarga chidamli klasterlar (Fault-Tolerant Clusters) Bu turdagi klasterlar tizimni uzilishlarga chidamli qilish maqsadida tashkil etiladi. Yuzaga keladigan uzilishlar yoki tugunlarning ishdan chiqishi tizimning butun faoliyatiga ta’sir qilmasligi uchun maxsus algoritmlar va redundansiyalar ishlatiladi. Tizimning uzilishlarga chidamliligi ma'lumotlarni saqlash va tizim ishlashining doimiyligini ta'minlaydi. Afzalliklari: 2.1. Uzilishlarga chidamli : bir tugun ishdan chiqsa ham , boshqa tugunlar faoliyatni davom ettiradi . 2.2. Tizimning barqarorligi : tugunlar o ‘ zaro zaxira nusxalarini yaratib , tizimdagi uzilishlarga qarshi kurashadi . 2.3. Yuqori mavjudlik va ishonchlilik : xizmatlar har doim mavjud va ishlashda davom etadi . 12Misollar: 2.4. Web - server klasterlari , ya ' ni agar bir server ishlamay qolsa , boshqa server avtomatik ravishda uning o ‘ rnini bosadi . 2.5. Ma'lumotlar bazalari uchun "hot standby" yoki "active-passive" konfiguratsiyalari. 1.2.2. Nosozlikka bardoshli klasterlar Nosozlikka bardoshli klasterlar (1.1-rasm). Ular HA qisqartmasi bilan belgilanadi. Ular klaster tomonidan taqdim etiladigan xizmatlarning yuqori darajada doimiy foydalanuvchanligini ta minlash uchun yaratiladi. Klasterdagi uzellarningʼ sonining ko‘pligi bir yoki bir nechta server ishdan chiqqan taqdirda ham xizmat ko‘rsatilishini kafolatlaydi. Uzellarning eng kam soni ikkita. Bunday klasterlarni yaratish uchun ko‘plab dasturiy yеchimlar yaratilgan. 1.1-rasm. Nosozlikka bardoshli klaster 13Nosozlikka bardoshli klasterlar va tizimlari uchta asosiy turga bo‘linadi:  “Sovuq zaxira bilan” yoki aktiv/passiv. Aktiv uzel so‘rovlarni bajaradi, passiv esa uning ishdan chiqishini kutib turadi va u sodir bo‘lganda ishlay boshlaydi. Masalan: zaxira tarmoq ulanishlari.  “Issiq zaxira bilan” yoki aktiv/aktiv. Barcha uzellar so‘rovlarni bajaradilar, agar bitta uzel ishdan chiqsa, yuklama qolgan uzellar o‘rtasida taqsimlanadi. Masalan: Microsoft Cluster Server. Ochiq kodli OpenMosix loyihasi.  Ko‘p modullilik. Oddiy klaster tizimni ishlatish imkoni bo‘lmagan holatlarda qo‘llaniladi. Barcha uzellar bir vaqtning o‘zida aynan bitta so‘rovni bajaradilar (yoki uning qismlari, ammo biron bir uzel ishlamay qolsa ham natijaga erishish mumkin), qaysi uzel so‘rovni bajarib tugatsa, uning natijasi olinadi, qolgan uzellarning natijasi inkor qilinadi. Bu aytilgan vaqtda kerakli natijani olish imkonini beradi, hattoki biron bir uzel ishdan chiqqan taqdirda ham. Turli uzellarning natijalari har doim bir xil bo‘lishini ta minlash kerak (yoki farqlar keyingi ishlarga ta sirʼ ʼ qilmasligi kafolatlanadi). Masalan: RAID texnologiyasi. 1.2.3. Yuklama balansini boshqaruvchi klasterlar Yuklama balansini boshqaruvchi klasterlar (1.2-rasm). Ularning ishlash prinsipi so‘rovlarni boshqa hisoblash uzellariga qayta ishlash uchun yo‘naltiradigan bir yoki bir nechta kirish uzellari orqali taqsimlashga asoslangan. Bunday klasterning asosiy maqsadi – bu samaradorlik, ammo ular ko‘pincha ishonchlilikni oshirish uchun foydalaniladi. Ushbu konstruksiyalar server fermalari deb ataladi. 141.2-rasm. Yuklama balansini boshqaruvchi klasterga misol 1.2.4. Hisoblash klasterlari Hisoblash klasterlari. Klasterlar hisoblash maqsadlarida, xususan ilmiy tadqiqotlarda foydalaniladi. Hisoblash klasterlari uchun muhim ko‘rsatkichlar vergulli nuqta raqamlari (floplar) bilan ishlashda protsessorning yuqori ko‘rsatkichlari. Hisoblash klasterlari masalani parallel bajariladigan bir nechta qismlarga bo‘lib hamda ularni alohida uzellarda bajarilishini ta minlash orqaliʼ hisoblash vaqtini qisqartirishga imkon beradi. 151.3-rasm. Hisoblash klasterlari 1.2.5. Taqsimlangan hisoblashlar tizimi Taqsimlangan hisoblashlar tizimi “grid”. Bunday tizimlar klasterlar deb hisoblanmaydi, ammo ularning ishlash prinsiplari asosan klasterlashtirish texnologiyasiga o‘xshashdir. Ularga grid-tizimlari ham deyiladi. Asosiy farq har bir uzelning past darajada mavjudligi, ya ni ma lum bir vaqtda uning ishlashiniʼ ʼ kafolatlashning mumkin emasligi (uzellar xohlagan paytida ulanib, xohlagan paytda tarmoqdan chiqib ketishi mumkin). Shuning uchun vazifani bir-biridan mustaqil bo‘lgan bir qator jarayonlarga bo‘lish kerak. Bunday tizim, klasterlardan farqli o‘laroq, bitta kompyuterga o‘xshamaydi, lekin hisoblashlarni tarqatishning soddalashtirilgan vositasi bo‘lib xizmat qiladi. Konfiguratsiyaning beqarorligi, bu holda, ko‘p sonli uzellar hisobiga qoplanadi. 161.4-rasm. Grid hisoblash tizimi 1.3 Klaster tizimlarining arxitekturasi 1.3.1 Klasterlar umumiy disklardan foydalanuvchi va umumiy disklardan foydalanmaydigan klasterlarga ajratiladi. Ikkita serverni birlashtirishda ushbu klaster variantlarini amalga oshirishga misol 1.5-rasmda keltirilgan. 1.6-rasmning a,b,v – variantlardagi topologiya serverlar bilan ma lumotniʼ saqlash qurilmalari to‘g‘ridan-to‘g‘ri ulanganligi bilan xarakterlanadi, g – variantida esa serverlar bilan ma lumotni saqlash qurilmalari kommutator orqali ulanganligi ʼ bilan xarakterlanadi. 171.5-rasm. Ikkita serverni klasterga birlashtirish (a) umumiy disklardan foydalanmaydigan (b) umumiy disklardan foydalanuvchi klasterlar. 181.6-rasm. Klasterlar topologiyasi : a) to‘liq ajratilgan topologiya; b) N+1 topologiya; v) klaster juftliklar topologiyasi; g) serverlar bilan ma lumotniʼ saqlash qurilmalarining kommutator orqali to‘liq ulangan topologiya yoki NxN topologiya. Topologiya N+1 topologiya ma lumotni saqlashning har bir qurilmasini (disk ʼ massivi) ikkita klaster uzeliga ulashni nazarda tutadi, bunda bitta zaxira serveri ma lumotlarni saqlashning barcha qurilmalariga ulanadi. U zaxira vazifasini bajaradi. ʼ Ushbu topologiya faol uzellarga yuklamani kamaytirishga yordam beradi va bironta uzel ishlamay qolganda uning yuklamasi zaxira serverga yuklanadi. Bitta zaxira server aktiv uzellarning xohlagan bittasi ishdan chiqsa, klasterni ishdan chiqishga bardoshliligini ta minlaydi. ʼ Juftlik klasterlar topologiyasi da uzellar juft-juft bo‘lib guruhlangan, ma lumotlarni saqlash qurilmalari juftlikning ikkala uzeliga biriktirilgan va har bir ʼ uzel juftlikdagi barcha saqlash qurilmalariga (disk massivlariga) murojaat qilish huquqiga ega. Shunday qilib, ishdan chiqishga bardoshlik juftlik klasterida saqlanadi. NxN topologiya serverga va ma lumotlarni saqlash qurilmalari kommutator ʼ orqali o‘zaro to‘liq ulangan bo‘ladi. Bu esa ulanishlarga bog‘liq bo‘lmagan holda ma lumot saqlash qurilmalarini va serverlarni ko‘paytirish imkonini beradi. Ushbu ʼ 19topologiyada biron bir uzel ishdan chiqsa, yuklama aktiv uzellar orasida taqsimlanadi, bu esa ishdan chiqishga bardoshlikni oshiradi. 1.3.2 Klaster tizimlarining arxitekturasi Klaster tizimi bir nechta komponentlardan iborat bo‘lib, ularning har biri birgalikda ishlash orqali umumiy maqsadga erishadi. Klasterning arxitekturasi tizimning samaradorligini, uzluksizligini va xavfsizligini ta'minlash uchun juda muhimdir. Klaster arxitekturasi, odatda, quyidagi asosiy komponentlardan tashkil topadi: 1. Tugunlar ( Nodes ): Klasterning har bir tuguni mustaqil kompyuter yoki server bo ‘ lib , u boshqa tugunlar bilan birgalikda ishlaydi . Tugunlar klasterda ma ' lum bir vazifani bajaradi va klasterning umumiy ishlashini ta ' minlaydi . Tugunlar, odatda, quyidagi turlarga bo‘linadi: o Ish tugunlari ( Compute Nodes ): Hisoblash ishlarini bajaruvchi tugunlar . Bu tugunlar hisoblash resurslarini taqdim etadi. o Saqlash tugunlari ( Storage Nodes ): Ma ' lumotlarni saqlash va zaxiralash vazifasini bajaruvchi tugunlar . o Nazorat tugunlari ( Control Nodes ): Klasterning ishlashini boshqaruvchi tugunlar . Ushbu tugunlar resurslarni taqsimlash va tizimni boshqarish uchun ishlatiladi. 2. Tarmoq va kommunikatsiya: Tugunlar o‘rtasidagi tarmoq aloqalari orqali ma'lumotlar tezkor tarzda uzatiladi. Klaster tizimida tarmoq juda muhim rol o ‘ ynaydi , chunki tugunlar bir - biri bilan ma ' lumot almashish uchun tarmoq orqali bog ‘ lanadi . 3. Resurslarni boshqarish tizimi (Resource Management System): Klasterdagi resurslarni boshqarish uchun maxsus tizimlar ishlatiladi. Bu tizimlar 20tugunlar orasida resurslarni taqsimlash, yukni balanslash, tizimning holatini monitoring qilish va xavfsizlikni ta'minlashga yordam beradi. 4. Xavfsizlik va zaxira tizimlari: Klaster tizimi muammolarga duch kelgan taqdirda, zaxira tugunlar va boshqa xavfsizlik choralariga tayanadi. Ma'lumotlar va xizmatlarning uzluksizligini ta'minlash uchun redundant (ortiqcha) resurslar mavjud bo‘lishi kerak. 1.3.3 Tugunlar va ularning vazifalari Tugunlar klaster tizimining asosiy tarkibiy qismlari bo‘lib, har bir tugun klasterning muvaffaqiyatli ishlashiga hissa qo‘shadi. Tugunlarning vazifalari va turlari quyidagicha: 1. Ish tugunlari ( Compute Nodes ): Bu tugunlar klasterning eng ko ‘ p ishlovchi qismlari bo ‘ lib , barcha hisoblash jarayonlarini amalga oshiradi . Ular ilmiy tadqiqotlar , hisoblash operatsiyalari yoki katta hajmdagi ma ' lumotlarni qayta ishlashda faol ishtirok etadi . Ish tugunlari klasterga yuklangan vazifalarni bajaradi va natijalarni nazorat tugunlariga uzatadi . 2. Saqlash tugunlari ( Storage Nodes ): Ma ' lumotlarni saqlash tugunlari klasterda saqlanadigan ma ' lumotlarni boshqaradi . Ular ma ' lumotlarni zaxiralash , boshqarish va ularga tezkor kirish imkonini yaratadi . Saqlash tugunlari , asosan , fayl tizimi yoki ma ' lumotlar bazalari bilan bog ‘ liq bo ‘ ladi . 3. Nazorat tugunlari ( Control Nodes ): Nazorat tugunlari klasterning boshqaruv markazi sifatida ishlaydi . Ular tugunlar orasida ma ' lumot va resurslarni taqsimlash , tizim holatini monitoring qilish va umumiy boshqaruvni amalga oshiradi . Nazorat tugunlari klasterning barcha faoliyatlarini tartibga soladi va resurslarni samarali boshqaradi. 4. Zaxira tugunlari (Failover Nodes): Zaxira tugunlari tizimning uzluksiz ishlashini ta'minlash uchun mavjud. Bir tugun 21ishdan chiqsa, zaxira tuguni uning o‘rnini bosadi va tizim ishlashini davom ettiradi. Bu tugunlar asosan yuzaga keladigan uzilishlarga chidamli klasterlarda ishlatiladi. 1.3.4 Tarmoq infrastrukturasining ahamiyati Klaster tizimining samarali ishlashida tarmoq infrastrukturasining roli juda katta. Tugunlar o‘rtasida uzatiladigan ma'lumotlar tarmoq orqali amalga oshiriladi, shuning uchun tarmoqning tezligi, ishonchliligi va xavfsizligi klasterning umumiy samaradorligini ta'minlaydi. Tarmoq infrastrukurasining ahamiyati quyidagicha: 1. Tarmoq tezligi : Klasterdagi tugunlar o ‘ rtasida ma ' lumotlar tezkor uzatilishi kerak . Yuqori tezlikdagi tarmoq tizimi ( masalan , InfiniBand yoki 10 Gb Ethernet ) tugunlar orasida katta hajmdagi ma ' lumotlarni tezkor uzatishga imkon beradi . 2. Tarmoqning ishonchliligi : Tarmoqda yuzaga keladigan muammolar klasterning ishlashiga jiddiy ta ' sir qilishi mumkin . Tarmoq uzilishlari yoki kechikishlar tugunlar o ‘ rtasidagi kommunikatsiyani sekinlashtirishi yoki tizimning to ‘ liq ishlashini to ‘ xtatishi mumkin . Shuning uchun klaster tizimlari tarmoqning ishonchliligini ta ' minlash uchun redundant ( ortiqcha ) aloqalar va tarmoq kuzatuv tizimlarini o ‘ rnatadi . 3. Tarmoq xavfsizligi : Tarmoq orqali uzatiladigan ma ' lumotlar va resurslar xavfsiz bo ‘ lishi kerak . Klaster tizimlarida tarmoq xavfsizligini ta ' minlash uchun maxsus protokollar va shifrlash texnologiyalari qo ‘ llaniladi . Bu , ayniqsa , muhim ma ' lumotlar va resurslar ishlatilganda zarur bo ‘ ladi . II bob: Linux operatsion tizimida klasterlarni sozlash va boshqarish 2.1 Linux operatsion tizimi va klasterlash uchun uning imkoniyatlari 222.1.1 Linux operatsion tizimi va klasterlash uchun uning imkoniyatlari Linux operatsion tizimi o‘rnatilgan klaster tizimlari uchun juda qulay va keng tarqalgan platformadir. Linux tizimi o‘zining ochiq kodli tabiati, xavfsizligi va barqarorligi bilan mashhur bo‘lib, ko‘plab yuqori unumli hisoblash, ma'lumotlarni saqlash, va uzluksiz tizimlar uchun klasterlash imkoniyatlarini taqdim etadi. Linuxning klasterlash uchun imkoniyatlari quyidagilardan iborat: 1. Ochiq kodli va moslashuvchanlik: Linux tizimi ochiq kodli bo‘lib, foydalanuvchilarga tizimni o‘z ehtiyojlariga qarab sozlash imkonini beradi. Klasterlash jarayonida tizimning har bir qismi, masalan, yadro (kernel) va tizim kutubxonalari, kerakli tarzda sozlanishi mumkin. 2. Resurslarni samarali boshqarish: Linuxda resurslarni boshqarish uchun bir qancha vositalar mavjud, masalan, cgroups va systemd , ular resurslarni taqsimlash va tizimning umumiy ishlashini optimallashtirish imkonini beradi. Bu tizimlar klasterlarda bir nechta tugunlar orasida resurslarni samarali taqsimlashda yordam beradi . 3. Ko ‘ p vazifali ( multitasking ) va ko ‘ p yadroli ( multithreading ) qo ‘ llab - quvvatlash : Linux ko ‘ p vazifali tizim bo ‘ lib , bir vaqtning o ‘ zida bir nechta dasturlarni yoki jarayonlarni bajarishga imkon beradi . Bu , ayniqsa , parallel hisoblash va yukni balanslashga asoslangan klaster tizimlarida muhimdir . 4. Tarmoqni qo ‘ llab - quvvatlash : Linux tarmoq texnologiyalariga juda mos keladi va tarmoqni optimallashtirish uchun ko ‘ plab vositalar va protokollarni qo ‘ llab - quvvatlaydi , masalan , InfiniBand va Ethernet . Bu klaster tizimlari o‘rtasida tez va ishonchli ma'lumot almashishni ta'minlaydi. 235. Xavfsizlik va uzluksizlik: Linux tizimlarida xavfsizlikni ta'minlash uchun ko‘plab mexanizmlar mavjud, masalan, SELinux va AppArmor. Ushbu mexanizmlar tizimning xavfsizligini ta'minlash va xakerlar yoki noto‘g‘ri konfiguratsiyalangan tugunlardan himoya qilishda muhimdir. 6. Bulutli infratuzilma bilan integratsiya: Linux, ayniqsa, bulutli tizimlar va virtualizatsiya uchun juda mos keladi. Kubernetes yoki Docker kabi vositalar Linux tizimida yaxshi ishlaydi va klasterlash jarayonlarini boshqarishga yordam beradi. 2.1.2. Linuxning klaster tizimlar uchun afzalliklari Linux operatsion tizimi klasterlash uchun bir qancha afzalliklarga ega. Uning afzalliklari quyidagicha: 1. Ochiq kodli va bepul: Linuxning ochiq kodli tabiati unga moslashuvchanlik va bepul foydalanish imkonini beradi. Klaster tizimlarini sozlashda kerak bo‘ladigan ko‘plab dasturiy ta'minotlar va vositalar Linuxda mavjud va ular bepul taqdim etiladi. 2. Barqarorlik va ishonchlilik : Linux operatsion tizimi uzoq muddatli ishlashda juda barqaror . Ushbu tizimni ishlatgan holda tizimning yuqori mavjudligini va ishonchliligini ta ' minlash osonroq . 3. Keng qo ‘ llanilish va hujjatlar : Linux dunyo bo ‘ ylab keng qo ‘ llaniladi va uning klasterlash bo ‘ yicha yaxshi hujjatlari mavjud . Klaster yaratish uchun juda ko‘p o‘quv materiallari, forumlar va resurslar mavjud. 4. Yuqori tezlikdagi tarmoq va ko‘p yadroli ishlash: Linux, tarmoqni va ko‘p yadroli tizimlarni yaxshi qo‘llab-quvvatlaydi, bu esa klasterlar o‘rtasida tezkor ma'lumot almashinish va parallel hisoblashni ta'minlaydi. 245. Ko‘p turdagi klasterlash vositalarini qo‘llab-quvvatlash: Linux tizimi bir nechta klasterlash vositalari va texnologiyalarini qo‘llab-quvvatlaydi, bu esa foydalanuvchilarga klasterlarni o‘z ehtiyojlariga moslashtirish imkoniyatini beradi. 2.1.3. Ochiq kodli klasterlash vositalari Linuxda klaster tizimlarini yaratish va boshqarish uchun ko‘plab ochiq kodli vositalar mavjud. Quyida eng mashhur va keng qo‘llaniladigan ochiq kodli klasterlash vositalari keltirilgan: 1. OpenMPI (Open Message Passing Interface): OpenMPI - bu ochiq kodli va yuqori unumli hisoblash uchun mo‘ljallangan MPI kutubxonasi bo‘lib, ko‘p tugunli tizimlarda ma'lumotlarni uzatish va parallel hisoblashni ta'minlaydi. U HPC (High Performance Computing) klasterlarida keng qo‘llaniladi. o Afzalliklari:  Yuqori tezlikda ma'lumot almashish imkoniyati  Keng qo‘llanilish va hujjatlar  Ko ‘ p turdagi arxitekturalarni qo ‘ llab - quvvatlash 2. Slurm ( Simple Linux Utility for Resource Management ): Slurm - bu Linux tizimida resurslarni boshqarish va yukni balanslash uchun ishlatiladigan ochiq kodli tizimdir . U ko ‘ p tugunli klasterlar uchun ishlarni tartibga solish va samarali boshqarish imkoniyatini yaratadi . o Afzalliklari:  Resurslarni boshqarish va taqsimlash  Klasterning ishlashini monitoring qilish  Yaxshi hujjatlar va jamoa qo ‘ llab - quvvatlashi 253. Kubernetes : Kubernetes - bu konteynerlarni boshqarish va ularni klasterlarda joylashtirish uchun ishlab chiqilgan ochiq kodli tizim . Kubernetes tizimlari ko ‘ p yadroli hisoblashni optimallashtiradi va ma ' lumotlarni boshqarishni osonlashtiradi . o Afzalliklari:  Avtomatik container scaling  Yaxshi tarmoq boshqaruvi  Keng qo‘llanilish va turli xil platformalarda ishlash 4. Hadoop: Hadoop - bu katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlash uchun ishlatiladigan ochiq kodli tizimdir. Uning asosiy komponentlari HDFS (Hadoop Distributed File System) va MapReduce hisoblash modelidir. o Afzalliklari:  Katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlash imkoniyatlari  Kengaytiriladigan va mustahkam arxitektura  Yaxshi ma'lumotlarni taqsimlash va uzatish 5. Ganglia: Ganglia - bu yuqori unumli hisoblash tizimlarida ishlash va ularning ishlashini monitoring qilish uchun mo‘ljallangan ochiq kodli tizimdir. Ganglia ko‘plab tugunlarni boshqarishda samarali yordam beradi. o Afzalliklari:  Kengaytiriladigan va moslashuvchan monitoring tizimi  Yaxshi tarmoqni monitoring qilish imkoniyati  Klasterlar uchun maxsus tayyorlangan 2.2 Klaster yaratish: o‘rnatish va sozlash jarayoni 262.2.1. Klaster uchun zarur bo‘lgan apparat va resurslarni tayyorlash:  Serverlar va tugunlar: Klasterda ishlash uchun bir nechta serverlar (yoki tugunlar) kerak. Har bir tugun o‘zining kompyuter resurslari (protsessor, xotira, disk) bilan ishlaydi.  Tarmoq infrastrukturasining tayyorlanishi: Klasterdagi tugunlar o‘rtasida tarmoq aloqalarini o‘rnatish uchun kerakli tarmoq qurilmalari va kabel tizimi tayyorlanadi. 2. 2. 2 Operatsion tizimni o‘rnatish:  Klaster tizimi uchun Linux tizimining tarqatmalari ( masalan , Ubuntu Server , CentOS , men Lubuntu o ’ rnatdim ) o ‘ rnatiladi . Har bir tugunga operatsion tizim o‘rnatilishi kerak.  Tizimni o‘rnatganingizdan so‘ng, tarmoq sozlamalarini to‘g‘ri konfiguratsiya qilish va tugunlar o‘rtasida o‘zaro aloqa o‘rnatish lozim. 2.2.3. Klaster uchun kerakli dasturiy ta ' minotni o ‘ rnatish : Klaster tizimi uchun kerakli dasturiy ta ' minotlar o ‘ rnatilishi kerak , masalan , resurslarni boshqarish vositalari , tarmoq vositalari va klasterni boshqarish dasturlari . 2.2. 4. Klasterni sozlash:  Tugunlar o ‘ rtasida bog ‘ lanish : Klasterdagi barcha tugunlar o ‘ rtasida tarmoq aloqalari to ‘ g ‘ ri tashkil qilinishi kerak . Agar tizimda bir nechta tugunlar ishlasa , tugunlarning IP - manzillari va tarmoq parametrlarini to ‘ g ‘ ri sozlash zarur . 27 Resurslarni boshqarish va monitor qilish : Tugunlar orasida resurslarni taqsimlash va monitor qilish uchun maxsus boshqaruv tizimlari ( masalan , Slurm , Kubernetes ) o ‘ rnatiladi .  Ma ' lumotlar saqlash va qayta ishlash : Agar ma ' lumotlar saqlanishi va qayta ishlanishi kerak bo ‘ lsa , HDFS yoki GlusterFS kabi saqlash tizimlari o ‘ rnatiladi . Klaster yaratishda ishlatiladigan dasturlar Klaster yaratishda ishlatiladigan bir nechta mashhur dasturlar va vositalar mavjud . Quyida ba'zi asosiy dasturlar keltirilgan: 2.2.5 OpenMPI (Open Message Passing Interface):  Tavsif: OpenMPI - bu ko‘p tugunli tizimlarda ma'lumotlarni uzatish va parallel hisoblashni qo‘llab-quvvatlovchi ochiq kodli kutubxona. Bu HPC (High Performance Computing) klasterlarida keng qo‘llaniladi.  Xususiyatlar: o Parallel hisoblashni qo‘llab-quvvatlaydi. o Tizimdagi tugunlar o‘rtasida samarali ma'lumot uzatishni ta'minlaydi. o Kengaytiriladigan va moslashuvchan. 2. 2.6 Hadoop:  Tavsif: Hadoop - bu katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlash uchun mo‘ljallangan ochiq kodli platforma. Uning asosiy komponentlari HDFS (Hadoop Distributed File System) va MapReduce hisoblash modelidan iborat.  Xususiyatlar: o Katta hajmdagi ma'lumotlarni taqsimlash va qayta ishlashda foydalaniladi. o Resurslarni taqsimlash va klasterni boshqarish imkoniyatini beradi. 28o Yaxshi tarqatilgan saqlash tizimi va parallel hisoblashni qo‘llab- quvvatlaydi. 2.2.7 . Kubernetes:  Tavsif: Kubernetes - bu konteynerlarni boshqarish va klasterlarda joylashtirish uchun ishlatiladigan ochiq kodli tizim. Kubernetes tizimlari ko ‘ p yadroli hisoblashni optimallashtiradi va ma ' lumotlarni boshqarishni osonlashtiradi .  Xususiyatlar: o Avtomatik konteynerlarni boshqarish. o Klasterni oson boshqarish va konteynerlar orasida resurslarni taqsimlash. o Keng qo‘llanilish va moslashuvchan. Operatsion tizim va dasturiy ta'minotni sozlash Klaster tizimi uchun operatsion tizim va dasturiy ta'minotni to‘g‘ri sozlash muhim ahamiyatga ega. Bu jarayonni quyidagicha amalga oshirish mumkin: 2.2.8 . Operatsion tizimni sozlash:  IP-manzil va tarmoq sozlamalari: Klasterdagi har bir tugunga o‘ziga xos IP-manzil tayinlanadi va tarmoq sozlamalari to‘g‘ri o‘rnatiladi.  Yadro sozlamalari: Klasterning samarali ishlashi uchun tizimning yadro parametrlarini (masalan, fayl tizimi, tarmoq protokollari va resurslarni boshqarish) sozlash zarur. 2.2.9. Dasturiy ta'minotni o‘rnatish va sozlash:  Resurslarni boshqarish dasturlari: Klasterda ishlashni samarali boshqarish uchun resurslarni taqsimlash va yukni balanslash uchun maxsus vositalar o‘rnatiladi. Masalan, Slurm, OpenMPI yoki Kubernetes. 29 Saqlash tizimlari: Agar klasterda katta hajmdagi ma'lumotlar saqlanishi kerak bo‘lsa, HDFS yoki NFS kabi tarqatilgan saqlash tizimlari o‘rnatiladi. Tarmoqni konfiguratsiya qilish va xavfsizlikni ta ' minlash Klaster tizimi o ‘ rtasida ma ' lumotlar samarali uzatilishi va tizim xavfsizligi ta ' minlanishi uchun quyidagi tarmoq sozlamalarini amalga oshirish lozim : 2.2. 1 0 . Tarmoq konfiguratsiyasi:  IP - manzil va DNS sozlamalari : Klasterdagi har bir tugunning IP - manzili va DNS sozlamalari to ‘ g ‘ ri o ‘ rnatilishi kerak . Bu tugunlar o ‘ rtasida to ‘ g ‘ ri kommunikatsiya uchun zarurdir .  Tarmoq protokollarini sozlash : Klasterda ishlayotgan tizimlarning tarmoq protokollarini to ‘ g ‘ ri sozlash zarur ( masalan , TCP / IP , InfiniBand ). 2 .2 . 11 Xavfsizlikni ta'minlash:  Firewall va tarmoq xavfsizligi: Klasterdagi tarmoq xavfsizligini ta'minlash uchun firewall va boshqa xavfsizlik choralarini o‘rnatish lozim. Tugunlar orasida maxfiy ma ' lumotlarni uzatish uchun shifrlash ( masalan , SSL / TLS ) qo ‘ llaniladi .  Ruxsatnomalar va autentifikatsiya : Tizimdagi tugunlarga kirish va ma ' lumotlarga ruxsat berish uchun autentifikatsiya mexanizmlari ( masalan , SSH , Kerberos ) o ‘ rnatiladi . 2.3 Klasterni boshqarish usullari 302.3.1. Markazlashgan boshqaruv (Centralized Management):  Tavsif: Markazlashgan boshqaruvda barcha tugunlar va tizimlar bir boshqaruv nuqtasidan boshqariladi. Bu usulda administratorlar barcha tugunlarning holatini va ishlashini markazlashgan vosita orqali kuzatadilar.  Afzalliklari: o Boshqaruvning soddaligi va markazlashgan tizimni nazorat qilish imkoniyati . o Resurslarni taqsimlash va konfiguratsiya o ‘ zgarishlarini tezda amalga oshirish .  Misollar : Kubernetes , OpenStack , Slurm kabi tizimlar markazlashgan boshqaruvni ta ' minlaydi . 2.3. 2. Tarqatilgan boshqaruv (Distributed Management):  Tavsif: Tarqatilgan boshqaruvda har bir tugun o‘zining konfiguratsiyasi va boshqaruv tizimiga ega bo‘ladi, lekin ular bir-biriga tarmoq orqali bog‘langan holda ishlaydi. Har bir tugun mustaqil ravishda boshqariladi, ammo umumiy maqsadga erishish uchun ular o‘zaro ishlaydi.  Afzalliklari: o Yuqori o ‘ lchamda tizimlar uchun mos , chunki har bir tugun o ‘ zini boshqaradi . o Skalabilite oson , ya ' ni yangi tugunlar qo ‘ shilganda tizimni boshqarish jarayoni soddalashadi .  Misollar: Apache Mesos, HashiCorp Consul kabi tarqatilgan boshqaruv tizimlari. 312.3. 3. Resurslarni boshqarish (Resource Management):  Tavsif : Klasterda mavjud resurslarni samarali boshqarish uchun resurslarni taqsimlash va monitoring qilish usullari qo ‘ llaniladi . Bu usulda , odatda , tugunlar orasida bo ‘ linadigan resurslar ( masalan , xotira , protsessor vaqtining taqsimlanishi ) o ‘ rnatiladi .  Afzalliklari: o Resurslarning samarali taqsimlanishini ta'minlash. o Resurslardan maksimal darajada foydalanishni imkonini beradi.  Misollar: Kubernetes, OpenMPI, Slurm, HTCondor kabi vositalar. Klaster monitoringi va nazorati uchun vositalar Klaster tizimlarining holatini nazorat qilish va monitoring qilish uchun bir nechta vositalar mavjud. Ushbu vositalar tizimning ishlashini tekshirish, nosozliklarni aniqlash va samarali ishlashni ta'minlash uchun juda muhimdir. 2.3.4 . Prometheus:  Tavsif: Prometheus - bu ochiq kodli tizim monitoring va ogohlantirish vositasi. U resurslarni to‘plab, ularni saqlaydi va statistika yaratadi. Prometheus Kubernetes tizimlari uchun juda mos keladi.  Xususiyatlari: o Yaxshi ishlashni kuzatish va ogohlantirish imkoniyatlari . o Kengaytirilgan va moslashuvchan monitoring imkoniyatlari. o O‘rnatish va konfiguratsiya qilish oson.  Misollar: o CPU va xotira iste'moli monitoringi. o Tarmoq trafigi va so‘rovlarni kuzatish. 322. 3.5. Nagios:  Tavsif : Nagios - bu tizim monitoringi va xatoliklarni aniqlash uchun ishlatiladigan ochiq kodli vosita . U tizimni, serverlarni, tarmoqni va ilovalarni monitoring qilish imkonini beradi.  Xususiyatlari: o Kengaytirilgan monitoring imkoniyatlari (serverlar, tarmoq, ma'lumot bazalari). o Ogohlantirishlar va tizim holatini batafsil ko‘rsatish. o Plaginlar orqali kengaytirilgan imkoniyatlar.  Misollar: o Tizimdagi holat o ‘ zgarishlarini real vaqt rejimida kuzatish . o Tarmoq va serverlar holatini tekshirish. 2. 3 .6 . Zabbix:  Tavsif : Zabbix - bu tizimlarni monitoring qilish va ishlash holatini kuzatish uchun keng qo ‘ llaniladigan vosita . U ma'lumotlarni to‘plash va tasvirlash imkoniyatlarini taqdim etadi.  Xususiyatlari: o Tarmoq, serverlar, virtualizatsiya va ma'lumot bazalari monitoringi. o Yaxshi vizualizatsiya va statistika taqdim etadi. o Ogohlantirish tizimi.  Misollar: o Serverlar va tarmoq trafikini real vaqt rejimida kuzatish. o Xatoliklarni aniqlash va profilaktik choralarni ko‘rish. 332.3.7. Ganglia:  Tavsif: Ganglia - bu yuqori unumli hisoblash (HPC) tizimlarida monitoring uchun ishlatiladigan ochiq kodli tizim. U ko‘p tugunli tizimlarni va tarmoqni kuzatishga mo‘ljallangan.  Xususiyatlari: o Yaxshi tarmoq monitoringi. o Kengaytiriladigan va turli xil tizimlarga moslashtirilgan.  Misollar: o Tarmoq va hisoblash resurslarini kuzatish. o Resurslardan foydalanishni tekshirish. Resurslarni taqsimlash va yukni balanslash Klasterda resurslarni samarali taqsimlash va yukni balanslash tizimning samarali ishlashini ta'minlash uchun muhimdir. Quyida bu jarayonlar haqida batafsil ma'lumot berilgan: 2.3.8 . Resurslarni taqsimlash:  Tavsif : Resurslarni taqsimlash - bu klasterdagi barcha tugunlar va resurslarni ( xotira , protsessor va saqlash ) samarali taqsimlash jarayonidir . Resurslarni taqsimlashda har bir tugun uchun ma'lum bir resurs cheklovlari belgilanadi.  Vositalar: o Slurm : Resurslarni boshqarish va taqsimlash uchun ishlatiladigan ochiq kodli vosita . o Kubernetes : Tizimdagi konteynerlar uchun avtomatik resurs taqsimlash imkoniyatini beradi . o Mesos : Resurslarni taqsimlash va boshqarish uchun tarqatilgan tizim . 342. 3.9. Yukni balanslash (Load Balancing):  Tavsif : Yukni balanslash - bu tizimning resurslari orasida trafik va ishlov berish ishlarini taqsimlash jarayonidir . Bu jarayon klasterda ortiqcha yuklanishning oldini olish uchun muhimdir.  Turlari: o Statik balanslash: Yukni oldindan belgilangan reja asosida taqsimlash. o Dinamik balanslash: Tizim holatiga qarab, yukni real vaqt rejimida taqsimlash.  Vositalar: o HAProxy : Bu tizimda yukni samarali taqsimlash va balanslash uchun ishlatiladigan vosita . o NGINX : Statik va dinamik yukni balanslash uchun keng qo ‘ llaniladi . 2.4 Amaliy ish : Linuxda oddiy klaster sozlash bo ‘ yicha amaliy ko ‘ rsatmalar 1. Tugunlarni tayyorlash Klaster yaratish jarayonida har bir tugun uchun operatsion tizim o ‘ rnatilishi va tarmoq aloqalari o ‘ rnatilishi kerak . Quyidagi bosqichlarni bajaring: 2.4 .1 Operatsion tizimni o‘rnatish  Klasterdagi har bir tugun uchun Linux operatsion tizimi o ‘ rnatilishi kerak ( masalan , Ubuntu Server yoki CentOS , men Lubuntudan foydalandim ).  Tizimni o ‘ rnatganingizdan so ‘ ng , har bir tugun uchun static IP - manzillarni belgilash lozim . Boshqa tugunlar bilan aloqa qilish uchun har bir tugunning IP - manzilini bilish muhim . 352.4 .2 Tarmoqni sozlash  Static IP : Klasterdagi har bir tugun uchun statik IP - manzil sozlamalari kerak . Bu , ayniqsa , tugunlar o ‘ rtasida uzluksiz aloqalarni ta ' minlash uchun zarurdir .  Hostnames: Har bir tugun uchun hostname sozlamalari amalga oshirilishi kerak. Masalan, tugun1, tugun2 kabi nomlar o‘rnatiladi.  Hosts faylini tahrirlash : / etc / hosts faylini har bir tugunda tahrir qilib , tugunlarning IP - manzillar va nomlarini belgilash zarur 2. Tugunlararo aloqalarni o‘rnatish Klasterda har bir tugun bir-biri bilan tarmoq orqali aloqada bo‘lishi kerak. Tugunlar o‘rtasidagi aloqani o‘rnatish uchun quyidagi amallarni bajarish kerak: 2.4.3 SSH (Secure Shell) o‘rnatish  Har bir tugunda ssh (Secure Shell) xizmatini o‘rnatish kerak. Tugunlararo aloqalarni o‘rnatish uchun SSH orqali bir tugundan boshqasiga ulanish imkoniyati bo‘lishi kerak. 362. 4.4 SSH orqali ulanishni sozlash  Klaster tugunlari orasida oson va xavfsiz ulanishni ta ' minlash uchun SSH kalitlari yaratish va ularni o ‘ rnatish zarur .  SSH kalitlari : Kalit asosida autentifikatsiya qilishni sozlash uchun , tugun 1 dan tugun 2 gacha SSH kalitini o ‘ rnatish kerak : Bu yordamida tugunlar orasida parolsiz ulanish amalga oshiriladi. 3. Klasterni sozlash (OpenMPI bilan misol) Klasterda parallel hisoblash uchun OpenMPI (Open Message Passing Interface) kabi dasturiy vositalar o‘rnatilishi mumkin. OpenMPI, klasterdagi bir 37nechta tugun o‘rtasida ma'lumot uzatishni va hisoblashlarni parallel ravishda amalga oshirish imkoniyatini beradi. 2.4.5 OpenMPI o‘rnatish OpenMPI - bu tizimlar o‘rtasida xabarlarni uzatish va paralel hisoblashlarni amalga oshirish uchun foydalaniladigan kutubxona. 2.4.6 OpenMPI yordamida paralel hisoblashni sinovdan o‘tkazish Yuqoridagi o‘rnatilgan OpenMPI orqali tugunlar o‘rtasida paralel hisoblashlarni amalga oshirish mumkin. Buning uchun, quyidagi kabi oddiy MPI dasturini yaratish mumkin. 38 Bu dastur har bir tugunda Hello xabarini chiqaradi. Endi, bu dastur OpenMPI orqali barcha tugunlarda parallel ishlaydi. 2.4.9 mpirun orqali klasterimizni ishga tushuramiz Har bir tugun o‘rtasida bog’lanish hosil bo’ladi, ya’ni resurslarni birlashtiramiz , biz ssh-server va mpi dasturi orqali cpularni birlashtirdik. 39 Xulosa Mazkur kurs ishida Linux operatsion tizimi asosida klasterlarni sozlash va boshqarish jarayonlari batafsil yoritildi. Ish davomida klaster tizimlarining mohiyati, turlari, afzalliklari va kamchiliklari haqida tushunchalar keltirilib, ularning yuqori samarali hisoblash, ma’lumotlarni saqlash va uzilishlarga chidamlilikni ta’minlash imkoniyatlari o‘rganildi. Amaliy qismda esa klaster yaratish va uni sozlash jarayonlariga alohida e’tibor qaratildi. Linux operatsion tizimining ochiq kodli vositalari, jumladan, OpenMPI, Kubernetes, va Hadoop kabi dasturiy ta’minotlar yordamida klasterni tashkil qilish imkoniyatlari ko‘rsatildi. SSH asosida tugunlararo xavfsiz ulanish, NFS orqali umumiy ma’lumot almashish tizimi va OpenMPI yordamida tugunlar o‘rtasida parallel hisoblashlar muvaffaqiyatli amalga oshirildi. Klaster tizimlarining samaradorligini oshirishda resurslarni taqsimlash va yukni balanslash muhim ahamiyat kasb etadi. Ish davomida Slurm, Prometheus va HAProxy kabi vositalar yordamida monitoring va boshqaruv imkoniyatlari tahlil qilindi. Shuningdek, xavfsizlikni ta’minlash, tarmoq konfiguratsiyasini optimallashtirish va foydalanuvchilar o‘rtasida ma’lumot almashish mexanizmlarini takomillashtirish bo‘yicha amaliy tavsiyalar ishlab chiqildi. 40Mazkur kurs ishining natijalari Linux asosida klaster yaratish va boshqarish texnologiyalarini kengroq tushunishga xizmat qiladi hamda turli loyihalarda ushbu texnologiyalardan samarali foydalanish imkoniyatlarini ochib beradi. Klaster tizimlarining ochiq kodli vositalarga asoslanganligi ularni arzon, moslashuvchan va kengaytiriladigan yechim sifatida ishlab chiqish imkonini beradi. Shu sababli, Linux klasterlari ilmiy-tadqiqot, ta’lim, biznes va boshqa sohalarda yuqori samaradorlikka erishishning samarali vositasi hisoblanadi. Foydalanilgan adabiyotlar 1. Джеймс Куроуз, Кит Росс. Компьютерные сети: Нисходящий подход . – 6-е изд. – Москва: Издательство “Э”, 2016. 2. Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы . – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2016. – 992 с. 3. Шаньгин В.Ф. Информационная безопасность и защита информации . – 2-е изд. – Саратов: Профобразование, 2019. – 702 с. 4. Саидерс Крис. Анализ пакетов: практическое руководство по использованию Wireshark и tcpdump . – 3-е изд. – СПб.: Диалектика, 2019. – 448 с. 5. Сергеев А.Н. Основы локальных компьютерных сетей: Учебное пособие . – СПб.: Издательство «Лань», 2016. – 184 с. 6. Linux Documentation Project. Linux Cluster and High-Availability HOWTO . – https://tldp.org/HOWTO/Cluster-HOWTO.html 7. Lubuntu rasmiy veb-sayti – Lubuntu distributivini yuklab olish, hujjatlar va foydalanuvchi qo‘llanmalari uchun rasmiy manba . https://lubuntu.me/downloads/ 8. DigitalOcean Community. How to Set Up a Load-Balanced High Availability Web Server with Heartbeat and Apache on Ubuntu . – https://www.digitalocean.com/community/tutorials 419. Open Source Cluster Application Resources (OSCAR). – https://sourceforge.net/projects/oscar/ 10. IBM Knowledge Center – Cluster Computing Concepts . – https://www.ibm.com/docs/en 11. ChatGPT yordamida qilingan - https://chatgpt.com

MUNDARIJA

Kirish

I-bob.Klasterlashtirishning nazariy asoslari

1.1 Klaster tushunchasi va uning mohiyati

1.2 Klaster tizimlarining turlari

1.3 Klaster tizimlarining arxitekturasi

II-bob. Linux operatsion tizimida klasterlarni sozlash va boshqarish

2.1 Linux operatsion tizimi va klasterlash uchun uning imkoniyatlari

2.2 Klaster yaratish: o‘rnatish va sozlash jarayoni

2.3 Klasterni boshqarish usullari

2.4 Amaliy ish: Linuxda oddiy klaster sozlash bo‘yicha amaliy ko‘rsatmalar

Xulosa

Foydalanilgan adabiyotlar

Купить