Sieć klastrowa to co najmniej dwa urządzenia komputerowe współpracujące ze sobą dla wspólnego celu obliczeniowego. Sieci te wykorzystują moc przetwarzania równoległego urządzeń komputerowych. Oprócz zwiększonej mocy obliczeniowej współdzielone zasoby obliczeniowe w sieci klastrowej mogą również zapewnić skalowalność, wysoką dostępność i możliwości przełączania awaryjnego w przypadku wystąpienia problemu z jednym urządzeniem komputerowym. Istnieją trzy podstawowe typy klastrów obliczeniowych: klastry równoważenia obciążenia, klastry wysokiej dostępności i klastry o wysokiej wydajności.
Klastry równoważące obciążenie składają się z dwóch lub więcej systemów obliczeniowych, zwanych również węzłami. Obciążenie sieci jest rozłożone na te węzły w celu zwiększenia wydajności obliczeniowej sieci. Z perspektywy użytkownika węzły działają jak jeden system komputerowy.
Sieć klastrowa o wysokiej dostępności to dwa lub więcej węzłów obliczeniowych, które zapewniają nadmiarowość w przypadku awarii sprzętu lub oprogramowania. Jest również określany jako klaster pracy awaryjnej. Gdy system obliczeniowy ulegnie awarii, jego operacje są przekazywane do węzła redundantnego w celu świadczenia usług ciągłego przetwarzania.
Klastry o wysokiej wydajności wykorzystują moc przetwarzania równoległego wielu węzłów klastra, aby zapewnić wysoką wydajność obliczeniową. Pozwala to węzłom na wspólną pracę nad problemem. Często jest to dobre rozwiązanie dla firm, których sieci mają wysokie wymagania w zakresie przetwarzania, ale mają ograniczone budżety.
Architektury klastrowe mogą się znacznie różnić w zależności od używanych technologii sieciowych i przeznaczenia systemu komputerowego. Istnieją trzy podstawowe architektury klastrowe: konfiguracje z dyskiem lustrzanym, dyskiem współużytkowanym i niczego nie współużytkowanego. Architektura klastra z lustrzanymi dyskami replikuje przechowywane dane aplikacji do lokalizacji przechowywania kopii zapasowych. Jego podstawowym celem jest zapewnienie wysokiej dostępności zasobów obliczeniowych, a także odtwarzanie po awarii w przypadku jakiegoś rodzaju awarii obliczeniowej.
Sieć klastra z udostępnionym dyskiem korzysta z centralnych urządzeń wejścia/wyjścia (we/wy), które są dostępne dla wszystkich węzłów w klastrze. Zwykle służą do współdzielenia pamięci dyskowej dla plików i baz danych. Niektóre konfiguracje dysków współużytkowanych dystrybuują informacje we wszystkich węzłach w klastrze, podczas gdy inne konfiguracje korzystają z centralnego serwera metadanych.
Architektura klastrowa typu „shared-nic” ma niezależne i samowystarczalne węzły. Każdy węzeł ma własną pamięć i urządzenia I/O. Nie zapewnia równoczesnego dostępu do dysku z wielu węzłów, ponieważ tylko jeden węzeł potrzebuje dostępu do pamięci w danym momencie. Często każdy węzeł w tego typu architekturze odpowiada za inny zestaw zadań sieciowych. Sieć klastrowa nie współużytkowana może skalować się do setek węzłów i jest popularną opcją w środowiskach programistycznych.