36、云硬件与软件：集群管理技术解析

云硬件与软件：集群管理技术解析

在云计算环境中，高效的集群管理对于资源的合理分配和利用至关重要。本文将深入探讨几种常见的集群管理技术，包括Borg、Omega、Quasar和Heracles等系统，分析它们的特点、优势以及面临的挑战。

1. Borg系统

Borg系统是一种用于任务调度的系统，它通过计算任务等价类的可行性和得分，避免对每个待处理任务在每台机器上进行可行性判断。具体来说，Borg会对具有相似需求的任务进行分组，然后对这些等价类进行评估。评估过程并非针对集群中的每台机器，而是随机选择机器进行，直到找到足够合适的机器为止。

BorgMaster的状态可以保存为检查点文件，这些文件可用于系统性能和有效性的研究，也可以在需要时恢复到早期状态。FauxMaster模拟器通过重放检查点文件来识别系统错误和性能问题，有助于改进Borg系统。

在Google的一个拥有12000台服务器的集群中，未使用预留系统时，CPU总利用率为25 - 35%，内存总利用率为40%。而使用预留系统后，这两个数字分别提高到了75%和60%。

2. 共享状态集群管理 - Omega系统

在大规模集群调度中，传统的单级或两级调度器面临着诸多挑战。Omega系统的设计者认识到，由于系统规模和工作负载的多样性，高效调度大型集群是一个极具挑战性的问题，因此提出了一种新颖的方法。

Omega系统所针对的Google系统工作负载包括生产/服务作业和批处理作业。其中，超过80%的工作负载是短批处理作业，会产生大量任务；而55 - 80%的资源分配给了长时间运行且任务数量较少的生产作业。调度要求包括批处理作业的短周转时间以及生产作业的