# Windows Computer Cluster Server

Windows Computer Cluster Server (oft abgekürzt als WCCS) ist ein Betriebssystem von Microsoft, das speziell für High-Performance-Computing (HPC) entwickelt wurde. Es wurde im Jahr 2006 als Teil der Windows Server-Familie veröffentlicht und bot eine Plattform zur Erstellung und Verwaltung von Rechenclustern, die auf parallele Datenverarbeitung und umfangreiche Berechnungen ausgelegt waren. Es markierte Microsofts Einstieg in den HPC-Markt und zielte darauf ab, Unternehmen und Forschungseinrichtungen eine benutzerfreundliche und leistungsstarke Lösung zu bieten.

## Merkmale

Windows Computer Cluster Server zeichnet sich durch folgende Hauptfunktionen aus:
Ein integriertes Management-Tool, der sogenannte Cluster Administrator, ermöglicht die einfache Einrichtung, Überwachung und Verwaltung von Clustern. - Unterstützt die dynamische Ressourcenverwaltung und Lastverteilung.

### Parallele Verarbeitung

Kompatibilität mit Microsoft Message Passing Interface (MPI) für verteilte Anwendungen. - Unterstützung für Batch-Job-Planung durch das Windows Compute Cluster Job Scheduler.

### Windows-Integration

Nahtlose Einbindung in bestehende Microsoft-Technologien wie Active Directory, .NET Framework und SQL Server. - Unterstützung von Windows PowerShell für Skripting und Automatisierung.

### Skalierbarkeit

Unterstützung für bis zu mehrere Hundert Knoten, je nach Netzwerk- und Hardwarekonfiguration.

### Sicherheitsfeatures

Integrierte Sicherheitsmechanismen wie Benutzerrechteverwaltung und Verschlüsselung über Active Directory.

### Entwicklungsumgebung

Vollständige Kompatibilität mit Microsoft Visual Studio zur Entwicklung und Optimierung von HPC-Anwendungen.

## Architektur

Der Windows Computer Cluster Server folgt einer klassischen Master-Worker-Architektur:
* Head Node: Der zentrale Server verwaltet die Jobs, verteilt Aufgaben an die Worker Nodes und überwacht den Clusterstatus.
* Worker Nodes: Diese führen die Rechenaufgaben aus, die vom Head Node verteilt werden.
* Kommunikation: Über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk wie InfiniBand oder Gigabit Ethernet wird die Kommunikation zwischen den Knoten ermöglicht.

## Einsatzbereiche

Windows Computer Cluster Server fand Anwendung in verschiedenen Bereichen, darunter:
* Wissenschaft: Simulation physikalischer Prozesse, Molekulardynamik und Wettervorhersagen.
* Wirtschaft: Finanzanalysen, Risikoberechnungen und Optimierungsalgorithmen.
* Technologie: Rendering in der Filmindustrie, Verarbeitung großer Datenmengen und maschinelles Lernen.
* Bild- und Signalverarbeitung: Echtzeit-Verarbeitung medizinischer Bilder und Radarüberwachung.

## Nachfolger

Nach seiner Veröffentlichung wurde Windows Computer Cluster Server durch Windows HPC Server (High Performance Computing Server) abgelöst. Dieser Nachfolger führte neue Funktionen wie verbesserte Fault-Tolerance-Mechanismen, Unterstützung für hybride Cloud-Umgebungen und erweiterte Skalierbarkeit ein.

## Systemanforderungen

* x64-basierter Prozessor (Dual-Core oder besser empfohlen).
* Mindestens 512 MB pro Knoten; für große Berechnungen werden 2 GB oder mehr empfohlen.
* 2 GB freier Festplattenspeicher für die Installation (zusätzlicher Speicherplatz je nach Datenvolumen erforderlich).
* Hochgeschwindigkeitsnetzwerk wie Gigabit Ethernet, 10-Gigabit Ethernet oder InfiniBand.
* Betriebssystem, basierend auf Windows Server-Technologie, optimiert für Clusterumgebungen.

## Bedeutung

Windows Computer Cluster Server war ein wichtiger Schritt in der Demokratisierung von High-Performance-Computing. Es bot eine kosteneffiziente und zugängliche Plattform, die insbesondere für Unternehmen und kleinere Forschungseinrichtungen interessant war. Durch die Integration in bestehende Windows-Ökosysteme konnten Organisationen ohne tiefgreifende HPC-Kenntnisse leistungsstarke Cluster aufbauen.

## Einschränkungen

Trotz seiner Stärken hatte der Windows Computer Cluster Server einige Einschränkungen: - Begrenzte Unterstützung für Nicht-Windows-basierte Knoten. - Weniger anpassbar als offene HPC-Plattformen wie Linux-basierte Cluster. - Höhere Lizenzkosten im Vergleich zu Open-Source-Lösungen.
Die Einführung von Windows Computer Cluster Server etablierte Microsoft im HPC-Markt und ebnete den Weg für zukünftige Innovationen im Bereich der verteilten und parallelen Datenverarbeitung.