FEP - Front-End-Prozessor (auch Headnode oder Masternode genannt)

Der FEP steuert die einzelnen Rechenknoten über die Netzwerkinfrastruktur (Switches), und weist den zu bearbeitenden Jobs (Applikationen) Prozessoren der einzelnen Rechenknoten zu. Teil- und Endergebnisse der Rechenknoten werden auf dem Front End (oder einem Fileserver) abgespeichert. Der FEP überwacht die Funktionsfähigkeit der Clusternodes und wird häufig auch für die Benutzerverwaltung und Firewall eingesetzt.

FEP-Knoten zählen zu den kritischen Cluster-System, da im Fehlerfall die laufenden Jobs bestenfalls noch abgearbeitet werden, aber Ergebnisse oft nicht mehr abgespeichert werden – und neue Jobs nicht mehr ans System übergeben werden (submitted) können. sysgen bietet für alle Standard-Distributionen Werkzeuge für Wiederherstellung des SW-Images defekter Cluster-Knoten, da aber ein defekter FEP zur Wieherstellung einer u.U. sehr umfangreichen manuellen Konfiguration bedarf, muss hier mit einer längeren Ausfallzeit des gesamten Clusters gerechnet werden. Um hier Schaden abzuwenden, bietet sysGen folgende Optionen an:

1. Hochverfügbarkeits-FEP-Nodes in HA-Technologie. Obwohl Failover- Optionen zusätzliche Hardware (zwei Server), eine spezielle Software-Konfigurationen und etwas zusätzlichen administrativen Aufwand erfordern, gibt es viele Anwender, welche in dieser Technologie eine günstige Vorsorge sehen, Cluster-Ausfallzeiten extrem zu minimieren. Da der verbliebene Server, beim Ausfall des anderen Servers dessen Funktionalität übernimmt, und nach der Reparatur wieder zurückgibt, gehören Ausfälle zur absoluten Ausnahme.
2. Speicherung des FEP-Systemimages auf einem anderen Cluster-Node, welcher, wie der FEP, über einen installierten Systemimager verfügt. Konfigurationsänderungen auf dem FEP, müssten dann auf dem FEP-Image des Knotens jeweils mittels SystemImager nachgezogen werden. Nach Ausfall und Reparatur des FEP kann dann das Image vom „Rettungsknoten auf den FEP, mit minimalem Aufwand und in kürzester Zeit wieder installiert werden. Aufwändige Konfigurationsarbeiten entfallen.
3. Um die Belastungen von anderen (Compute)-Knoten der unter 2. Aufgeführten Option zu minimieren, bieten wir ein einfaches, kostengünstiges Rettungssystem für den FEP-Node an, welches regelmäßige Updates des FEP automatisch durchführt und während einer eventuellen Reparatur des FEP, sofort einen etwas eingeschränkten Notbetrieb ermöglicht.

Das Betriebssystem eines FEP sollte möglichst auf zwei Festplatten gespiegelt abgelegt werden. Ein RAID 1 (Mirror) kann als Hardware-RAID (Raidcontroller) oder Software-RAID realisiert werden. In vielen Fällen kann, bei Einsatz eines RAID-Controllers, auf dem Plattenverbund, ein „Schnipsel“ der Plattenkapazität für das Betriebssystem reserviert werden.

Auf dem FEP werden, neben der OS-Distribution, die Konfigurationsdateien aller Cluster-Dienstprogramme, soweit erhältlich Quell-Codes für spezielle Dienstprogramme und Images für jede Knotenart (Compute-Nodes, File-Server-Nodes, etc) gespeichert. Images liegen oft in mehreren Versionen vor.

Cluster Images können individuell extrem angepasst sein und Site-, Facility-, Code- und/oder Leistungsspezifische Modifikationen enthalten, die das Ergebnis viele Arbeitsstunden repräsentieren. Die folgende Abbildung 5zeigt den Software-Stack eines durchschnittlichen FEP-Knotens: