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现在 Linux 集群在很多领域都已经变得非常流行了。随着集群技术的出现以及开放源码软件日益得到采纳，现在只需要传统高性能机器的很少一部分成本就可以构建一台超级计算机了。
这两篇系列文章简要介绍采用 Linux 集群技术的高性能计算(HPC)的概念，展示如何构建集群并编写并行程序。本文是两篇系列文章中的第一篇，讨论了集群的类型、用途、HPC 基础、Linux 在 HPC 中的角色以及集群技术日益增长的原因。第 2 部分将介绍并行算法的知识，并介绍如何编写并行程序、如何构建集群以及如何进行基准测试。
HPC 体系架构的类型
大部分 HPC 系统都使用了并行 的概念。有很多软件平台都是面向 HPC 的，但是首先让我们先来了解一下硬件的知识。
HPC 硬件可以分为 3 类：
对称多处理器(SMP)
向量处理器
集群
对称多处理器(SMP)
SMP 是 HPC 采用的体系架构之一，其中有多个处理器会共享内存。(在集群中，这也称为 大规模并行处理器(massively parallel processor，MPP)，它们并不需要共享内存;稍后我们将更详细介绍这方面的内容。)与 MPP 相比，SMP 通常成本更高，而且可伸缩性较差。
向量处理器
顾名思义，在向量处理器中，CPU 被优化以便很好地处理向量数组的运算。向量处理器系统的性能很高，在 20 世纪 80 年代到 90 年代早期一度在 HPC 体系架构中占有统治地位，但是最近几年以来，集群变得更加流行了。
集群
集群是最近几年中最为主要的一种 HPC 硬件：集群(cluster) 就是一组 MPP 的集合。集群中的处理器通常被称为 节点，它具有自己的 CPU、内存、操作系统、I/O 子系统，并且可以与其他节点进行通信。目前有很多地方都使用常见的工作站运行 Linux 和其他开放源码软件来充当集群中的节点。
接下来您将看到这些 HPC 硬件之间的区别，但是首先让我们从集群开始。
集群定义
术语“集群(cluster)”在不同的地方可能会意味着不同的意义。本文重点介绍以下三种类型的集群：
故障迁移集群
负载均衡集群
高性能集群
故障迁移集群
最简单的故障迁移集群有两个节点：一个节点是活动的，另外一个节点是备用的，不过它会一直对活动节点进行监视。一旦活动节点出现故障，备用节点就会接管它的工作，这样就能使得关键的系统能够持续工作。
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不甚酒力，体会不了酒的美味，但却能感受知已的妙处。
