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HPC Cluster是一种科学计算集群，它将计算负载分布到多个计算节点(computing Node)上。整个集群作为独立实体展开计算工作。它可以处理大量的计算密集型的任务以及需要处理海量的计算数据集合。

管理节点（头节点），它对整个集群进行部署、配置、监控。除此之外，它还对计算作业进行调度、管理。并对计算节点资源进行统一管理。

计算节点用于执行实际运算任务。计算节点是专为计算密集型应用设计，以满足计划用例的功能要求。计算机节点是通过管理节点配置和更新的，在集群中执行计算任务。

存储节点，是用于存放计算中的目标数据、中间数据和结果数据的存储(Storage)节点。

所有节点绝大多数情况下都使用Linux操作系统，它们之间进行数据交换和并行计算通信的高速计算互联(Interconnect)，可以使用infiniband和万兆网络等。

红帽为HPC提供计算节点、管理节点以及存储结点的linux操作系统。同时，红帽的HA还可以提供操作系统之间应用的高可用，如Apache, MySQL, and PostgreSQL等等。当一个操作系统故障以后，应用会作为资源切换到其他操作系统上。切换时通过“fencing”方式，防止数据丢失。

GFS是早期的HPC存储解决方案（一个GFS存储集群最多16个计算节点）、为计算节点提供共享文件系统。GFS的好处是解决了NFS存在的问题，缺点是其后端使用集中式FC存储，因此当计算节点数量达到一定数量以后，吞吐量会受到存储控制器带宽的限制，由于使用集中存储，其水平扩展性相对较差。 

Gluster：分布式的SDS解决方案，它的节点数没有技术限制。在性能允许的情况下，可达数千，其总容量在PT级。Gluster解决了GFS水平扩展性差的问题。Gluster提供多种连接方式，Samba、NFS、FUSE等，linux原生支持FUSE。目前Gluster使用范围很广，如存放石油勘探数据、电视台多媒体渲染等。

传统RDMA传输介质通过infiniband网络实现，这没有问题，但它的缺点价格高、部署不灵活。在HPC领域中，由于计算节点很多，实用传统的infiband将不利于节点的灵活扩展。而红帽操作系统支持ROCE技术（远程内存访问）：Remote direct memory access over converged Ethernet (RoCE)，可以解决这一问题。依赖于万兆以太网络，ROCE用低成本方式实现了RDMA。

从技术上讲，ROCE越过系统和内核调用，直接调用TCP(iWARP:internet Wide Area RDMA Protocol)或者infiniband（传统的RDMA）,将数据放在远端系统的内存里。这样做可以大幅降低CPU开销。ROCE对于那些高速数据交易系统，或者经常需要做分布式扩展的应用是非常有用的。

网络负载均衡器支持TCP和UDP类的应用。创建一个LVS，可以实现real server之间的负载均衡，通过配置两个LVS，可以实现管理系统的冗余。