Una rete cluster è costituita da due o più dispositivi di elaborazione che lavorano insieme per uno scopo di elaborazione comune. Queste reti sfruttano la potenza di elaborazione parallela dei dispositivi di elaborazione. Oltre alla maggiore potenza di elaborazione, le risorse di elaborazione condivise in una rete cluster possono anche fornire scalabilità, alta disponibilità e capacità di failover in caso di problemi con un dispositivo di elaborazione. Esistono tre tipi fondamentali di cluster di elaborazione: cluster di bilanciamento del carico, cluster ad alta disponibilità e cluster ad alte prestazioni.
I cluster di bilanciamento del carico sono costituiti da due o più sistemi di elaborazione, chiamati anche nodi. Il carico di lavoro della rete viene distribuito su questi nodi per aumentare le prestazioni di elaborazione della rete. Dal punto di vista dell’utente, i nodi funzionano come un unico sistema informatico.
Una rete cluster ad alta disponibilità è costituita da due o più nodi di elaborazione che forniscono ridondanza in caso di guasto hardware o software. Viene anche definito cluster di failover. Quando un sistema informatico si guasta, le sue operazioni vengono trasferite al nodo ridondante per fornire servizi di calcolo continui.
I cluster ad alte prestazioni utilizzano la potenza di elaborazione parallela di più nodi del cluster per fornire elaborazione ad alte prestazioni. Ciò consente ai nodi di lavorare insieme su un problema. È spesso una buona soluzione per le aziende le cui reti hanno requisiti di elaborazione elevati ma che hanno budget limitati.
Le architetture di clustering possono variare notevolmente a seconda delle tecnologie di rete utilizzate e dello scopo del sistema informatico. Esistono tre architetture di clustering primarie: disco con mirroring, disco condiviso e configurazioni senza condivisione. Un’architettura cluster di dischi con mirroring replica i dati dell’applicazione archiviati in un sito di archiviazione di backup. Il suo scopo fondamentale è fornire un’elevata disponibilità delle risorse informatiche e il ripristino di emergenza in caso di qualche tipo di guasto informatico.
Una rete cluster a dischi condivisi utilizza dispositivi di input/output (I/O) centrali accessibili a tutti i nodi del cluster. Di solito, vengono utilizzati per condividere l’archiviazione su disco per file e database. Alcune configurazioni di dischi condivisi distribuiscono informazioni su tutti i nodi di un cluster, mentre altre configurazioni utilizzano un server di metadati centrale.
Un’architettura di clustering shared-nothing ha nodi indipendenti e autosufficienti. Ogni nodo ha la propria memoria e dispositivi di I/O. Non fornisce l’accesso simultaneo al disco da più nodi, perché solo un nodo alla volta ha bisogno dell’accesso allo storage. Spesso ogni nodo in questo tipo di architettura è responsabile di un diverso insieme di attività di rete. Una rete cluster senza condivisione può scalare fino a centinaia di nodi ed è un’opzione popolare negli ambienti di sviluppo web.