OpenSSI

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

OpenSSI هو نظام مفتوح المصدر لتجميع الصور على نظام واحد . يسمح هذا النظام بمعاملة مجموعة من أجهزة الكمبيوتر كنظام واحد كبير، مما يتيح للتطبيقات التي تعمل على أي جهاز الوصول إلى موارد جميع الأجهزة في المجموعة. [ 2 ] [ 3 ]

يعتمد OpenSSI على نظام التشغيل Linux وتم إصداره كمشروع مفتوح المصدر بواسطة Compaq في عام 2001. [ 4 ] إنها المرحلة الأخيرة من عملية تطوير طويلة، تعود إلى LOCUS ، الذي تم تطويره في أوائل الثمانينيات.

وصف

تتيح تقنية OpenSSI التعامل مع مجموعة من أجهزة الكمبيوتر الفردية ( العُقد ) كنظام واحد كبير. تتمتع العمليات التي تعمل على أي عقدة بصلاحية الوصول الكامل إلى موارد جميع العُقد. ويمكن نقل العمليات تلقائيًا بين العُقد لتحقيق توازن في استخدام النظام. كما يمكن توجيه اتصالات الشبكة الواردة إلى العقدة الأقل ازدحامًا.

صُممت OpenSSI لتُستخدم في كلٍ من مجموعات الحوسبة عالية الأداء وعالية التوافر . من الممكن إنشاء مجموعة OpenSSI بدون أي نقطة فشل واحدة ، فعلى سبيل المثال، يمكن نسخ نظام الملفات بين عقدتين، بحيث إذا تعطلت إحداهما، ينتقل البرنامج الذي يحاول الوصول إلى الملف إلى العقدة الأخرى. أو بدلاً من ذلك، يمكن تصميم المجموعة بحيث تتمتع كل عقدة بوصول مباشر إلى نظام الملفات.

سمات

مساحة عملية واحدة

يوفر OpenSSI مساحة معالجة واحدة، حيث تكون كل عملية مرئية من جميع العقد، ويمكن إدارتها من أي عقدة باستخدام أوامر لينكس المعتادة (ps، kill، renice، وما إلى ذلك). يعرض نظام الملفات الافتراضي /proc في لينكس جميع العمليات الجارية على جميع العقد.

يتم تنفيذ مساحة العملية الواحدة باستخدام تجريد VPROC الذي ابتكره Locus لنظام التشغيل OSF/1 AD .

الهجرة

تتيح تقنية OpenSSI نقل العمليات الجارية بين العُقد. وعند نقل هذه العمليات، فإنها تستمر في الوصول إلى أي ملفات مفتوحة أو كائنات IPC أو اتصالات شبكية.

يمكن ترحيل العمليات يدويًا ، إما عن طريق استدعاء العملية لاستدعاء النظام الخاص OpenSSI migrate(2) ، أو عن طريق كتابة رقم العقدة إلى ملف خاص في دليل العمليات /proc.

يمكن أيضًا، إذا رغب المستخدم، نقل العمليات تلقائيًا لتحقيق توازن الحمل على مستوى المجموعة. يستخدم OpenSSI خوارزمية طورتها مبادرة MOSIX لتحديد الحمل على كل عقدة.

جذر واحد

يوفر OpenSSI جذرًا واحدًا للمجموعة - حيث تتوفر نفس الملفات والمجلدات من أي عقدة. يستخدم OpenSSI عدة آليات لتوفير هذا الجذر الواحد، منها نظام ملفات مجموعة OpenSSI (CFS)، وأنظمة ملفات مجموعة SAN، وربط أنظمة ملفات الشبكة بشكل متوازٍ.

يستخدم OpenSSI ميزة الارتباط الرمزي المعتمد على السياق (CDSL)، المستوحاة من نظام TruCluster من HP ، للسماح بالوصول إلى الملفات الخاصة بكل عقدة بطريقة شفافة للتطبيقات غير المدركة لبنية المجموعة . قد يشير الارتباط الرمزي المعتمد على السياق إلى ملفات مختلفة على كل عقدة في المجموعة.

متلازمة التعب المزمن

يوفر نظام ملفات مجموعة OpenSSI (CFS) وصولاً شفافاً بين العقد إلى نظام ملفات حقيقي أساسي على عقدة واحدة.

يُبنى نظام الملفات السحابي (CFS) فوق نظام الملفات الفعلي، ويُنسق الوصول إليه من مختلف العُقد باستخدام آلية الرموز المميزة . تمتلك كل عُقدة وصولاً فعلياً إلى نظام الملفات الأساسي، وتُجري جميع عمليات القراءة والكتابة. في أي لحظة، تمتلك عُقدة رمزاً مميزاً يُمثل جزءاً من الملف الأساسي، مما يعني أن هذا الجزء من الملف موجود في ذاكرة التخزين المؤقت للعُقدة المالكة. إذا حاولت عُقدة أخرى الوصول إلى هذا الجزء من الملف، يُسرق الرمز المميز ، وتُنسخ محتويات ذاكرة التخزين المؤقت إلى العُقدة السارقة. يُشابه تطبيق OpenSSI لنظام الملفات السحابي إلى حد كبير التطبيق المُستخدم في HP TruCluster . [ 5 ]

يُستخدم نظام CFS أيضًا لتنسيق الوصول إلى أجزاء الذاكرة المشتركة.

يمكن استخدام نظام الملفات المشترك (CFS) في نظام مقاوم للأعطال باستخدام أنظمة فرعية للأقراص المشتركة ( SCSI ثنائي المنافذ أو SAN )، أو باستخدام DRBD . في حال تعطل العقدة التي تصل حاليًا إلى نظام الملفات مباشرةً، ينتقل ربط CFS إلى العقدة الأخرى المتصلة مباشرةً بالقرص، ويصبح نظام المجموعة قادرًا على الوصول إلى نظام الملفات عبر تلك العقدة.

أنظمة الملفات المجمعة SAN

يمكن لـ OpenSSI استخدام أنظمة الملفات المجمعة القائمة على SAN كجذر لها، شريطة أن توفر واجهة نظام ملفات متوافقة مع معيار POSIX . وقد تم اختبار Lustre و Global File System أيضًا.

في نظام الملفات العنقودي، تقوم كل عقدة بتحميل نظام الملفات بالتوازي، وينتقل الوصول إلى الملفات مباشرة من العقدة إلى نظام الملفات.

NFS

يقوم OpenSSI بتثبيت أنظمة ملفات NFS بالتوازي على كل عقدة. وتصل كل عقدة إلى خادم NFS مباشرة.

مساحة إدخال/إخراج واحدة

يوفر OpenSSI إمكانية الوصول على مستوى المجموعة إلى جميع أجهزة الإدخال/الإخراج على النظام، مع بعض القيود - لا يمكن لعقدة ما أن تقوم بتحميل جهاز كتلة من عقدة أخرى.

يُستخدم مدير أجهزة udev لإدارة دليل /dev. يقوم كل جهاز بتشغيل نسخته الخاصة من udev لإنشاء أجهزة العقد المناسبة في دليل فرعي من /dev، مثل /dev/1 للجهاز 1، و/dev/2 للجهاز 2، وهكذا.

مساحة IPC واحدة

يوفر OpenSSI إمكانية الوصول بين العقد إلى جميع آليات الاتصال القياسية بين العمليات في Linux، والذاكرة المشتركة ، والإشارات ، وقوائم انتظار رسائل SYSV ، والأنابيب ، ومآخذ نطاق Unix .

لتطبيق الذاكرة المشتركة على مستوى المجموعة - الذاكرة المشتركة الموزعة - يستخدم OpenSSI نظام رموز CFS . في أي لحظة، قد يكون جزء من الذاكرة قابلاً للقراءة من قبل عقدة واحدة أو أكثر، أو قابلاً للكتابة من قبل عقدة واحدة. إذا حاولت عقدة لا تملك صلاحية الكتابة إلى جزء ما الكتابة إليه، فسيتم وضع علامة "غير قابل للقراءة" على هذا الجزء في جميع العقد الأخرى، بينما يصبح قابلاً للكتابة في العقدة الحالية. أما إذا حاولت عقدة لا تملك صلاحية القراءة قراءة جزء ما، فسيتم نسخ القيمة الحالية من عقدة كانت صالحة فيها، وإذا كانت قابلة للكتابة، فسيتم وضع علامة "قابل للقراءة" عليها.

عنوان IP للمجموعة

يستخدم OpenSSI بروتوكول LVS لتوفير خدمات IP متوازنة الأحمال ومقاومة للأعطال . تستقبل عقدة التوجيه اتصالات الشبكة الواردة ، ثم تعيد توجيهها إلى عقدة الخادم الأقل ازدحامًا. (قد تكون العقدة موجهة وخادمًا في آن واحد). في حال تعطل عقدة التوجيه، تتولى عقدة توجيه أخرى مهامها، ويستمر النظام في استقبال الاتصالات الواردة.

التوزيعات

يتوفر برنامج OpenSSI للعديد من توزيعات لينكس . نواة OpenSSI مستقلة عن التوزيعة، ولكن يلزم تعديل أنظمة مستوى المستخدم الخاصة بكل توزيعة، مثل عملية التهيئة (init) وبرامج بدء تشغيل النظام .

في عام 2010، كانت أحدث توزيعات لينكس المدعومة هي:

  1. فيدورا كور 3
  2. ديبيان سارج

منذ عام 2008، كان العمل جارياً لنقل OpenSSI إلى توزيعات Debian Etch و Lenny. [ 6 ]

تاريخ

تعود أصول OpenSSI إلى أوائل ثمانينيات القرن الماضي، عندما طُوّر نظام التشغيل الموزع LOCUS في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) . أسس الفريق الذي ابتكر LOCUS شركة Locus Computing Corporation عام 1982، وأنتج نسخًا من التقنية المشتقة منه تحت مسميات متعددة. في منتصف التسعينيات، تُوّج هذا العمل بمنتج UnixWare NonStop Clusters في شركة Tandem Computers ، التي استحوذت بحلول عام 1995 على فريق Locus CC السابق وحقوق التقنية. استحوذت شركة Compaq على Tandem Computers عام 1997. قامت شركة Santa Cruz Operation بتسويق NonStop Clusters كإضافة لنظام UnixWare. عندما توقفت مجموعة SCO عن بيع المنتج، قام المطورون (الذين انضموا إلى الشركة بعد استحواذها على Tandem ويعملون الآن في Compaq) بنقل كود "NonStop Clusters" إلى نظام Linux ، وفي عام 2001، أطلقوا عليه اسم OpenSSI كمصدر مفتوح. وواصل الموظفون تطويره لفترة من الزمن بعد استحواذ Hewlett-Packard على Compaq (في عام 2002). وعلى مدى العقد التالي، تم تحسين OpenSSI بمساهمات من مطورين مستقلين.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 مجموعات OpenSSI (صورة نظام واحدة) لنظام Linux ، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 26-12-2013 ، تم استرجاعها بتاريخ 01-07-2023(مؤرشف)
  2. ↑ فيري، ريتشارد؛ واتسون، برايان جيه. (1 أغسطس 2003)، samag.com، مجلة إدارة الأنظمة > إدارة الخوادم > تقديم مشروع OpenSSI ، مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2004 ، تم استرجاعه في 6 يوليو 2008(مؤرشف)
  3. ↑ بفايستر، غريغوري ف. (1998)، في البحث عن التجمعات ، أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: برنتيس هول بي تي آر، رقم ISBN 978-0-13-899709-0، OCLC 38300954 
  4. ↑ أورلوفسكي، أندرو (14 نوفمبر 2001)، "إنقاذ كومباك لمجموعات لينكس" ، ذا ريجستر ، تاريخ الاطلاع 6 أكتوبر 2008
  5. ↑ فافراك، سكوت؛ لولا، جيم أ.؛ نيكولز، براد؛ ييتس، غريغوري (2003)، دليل خادم TruCluster ، دار النشر الرقمية، الصفحات 342-345 ، رقم ISBN  1-55558-259-1
  6. ↑ OpenSSI على Debian Etch، إصدار تجريبي ، مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-04-2013 ، تم استرجاعه بتاريخ 01-07-2023(مؤرشف)