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Linux集群计算机基础入门

1. 集群的定义与优势

在当今数字化时代，集群计算成为了热门话题。那么，什么是集群计算机呢？集群计算机是一组通过专门的硬件和软件相互连接的独立计算机，它们向用户呈现单一系统映像。

需要注意的是，仅仅将一堆PC连接在网络上并不构成集群计算机。要成为集群计算机，每台PC必须运行能够利用其他PC资源的软件，它们要像一个团队一样协同工作，朝着共同的目标前进，向用户呈现单一系统映像。而单一系统映像就是指用户无法察觉到背后存在多台计算机在协同工作。

例如，当你在桌面上的PC通过互联网连接到某个远程网站时，每次点击鼠标下载网页的文本和图像文件数据到浏览器进行显示，这个Web服务器可能是由网络中的数十台PC组成的集群服务器。每次浏览器请求新数据时，请求数据包会被拆分并传递给其他几台计算机，这些计算机从磁盘读取文件并将其发送回浏览器。你很可能不会意识到这些计算机是协同工作来处理你的请求的，这样的集群服务器就向你的浏览器、客户端以及你这个用户呈现了单一系统映像。

那么，为什么要使用集群呢？为什么不直接使用单台高速服务器，并且在客户端资源需求增长时更换为更快的服务器呢？答案涉及到一些复杂的问题，也是当今计算机科学研究的重要课题，包括成本效益、可扩展性、高可用性和容错性。

计算机科学引入了逐步实现目标的概念，并且表明任何实现目标的过程都可以分解为一系列步骤，每个步骤又可以进一步细分。如果将计算机科学研究至今的所有成果和持续的动力浓缩为一个词，那可能就是“重叠”。重叠是指能够同时执行两个或多个功能的能力。早期计算机在打印一行字符时必须停止其他所有处理，而现代计算机则可以在重绘屏幕图像、读写硬盘、打印等操作的同时执行指令。即使是最小的重叠