クラスター

コンピューティングにおいて、クラスターは2つの異なるものを指します。1）ストレージデバイス上のセクターの集合、または2）接続されたコンピューターの集合です。

1）セクターの集合

セクターは、HDDやSSDのようなストレージデバイス上でアクセスできる最小単位です。クラスター、またはアロケーションユニットは、ファイルシステム内のファイルにディスク領域を割り当てる際の最小単位を構成するセクターの集合です。つまり、ファイルシステムのクラスターサイズとは、ファイルがコンピューター上で使用できる最小容量です。

ほとんどのファイルには多数のクラスターが必要です。つまり、ファイルの内容はドライブ上の複数のクラスターに分散して保存されます。多くの場合、データは連続したブロックに書き込めるため、ファイルの内容は1か所の物理的な場所に保存されます。しかし、ハードドライブの空きが少なくなると、大きなファイルを1か所に保存するために必要な、連続したクラスターが不足することがあります。その場合、ファイルはディスク上の複数の場所に書き込む必要があります。これは断片化と呼ばれ、ハードドライブの読み取り速度と書き込み速度を低下させる可能性があります。

2）接続されたコンピューターの集合

クラスターは、同様の機能を実行するために連携するコンピューターの集合を指すこともあります。グリッドコンピューティングとは異なり、コンピュータークラスターは、クラスター内のすべてのコンピューター、つまり「ノード」を管理する1つのソフトウェアプログラムによって制御されます。ノードは連携して1つのタスクを完了します。ノードが同時並行で処理を実行するため、この処理は「並列コンピューティング」と呼ばれます。

コンピュータークラスターは、2台のマシンから数百台の接続されたコンピューターまで、さまざまな規模があります。小規模なクラスターは、複数の受信リクエストを並列に処理することで、Webサービスやオンラインゲームサービスのパフォーマンスを向上させるためによく使われます。たとえば、Webファームは、Webサイトへの低レイテンシのアクセスを提供するクラスターの一種です。大規模なクラスターは、科学計算を実行したり、多数の複雑なアルゴリズムを実行したりするために使用できます。たとえば、大規模なクラスターを使って、アニメーション映画の各フレームに含まれる3Dモデルにテクスチャや照明効果を適用できます。