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Clusters

  1. 1. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Nombre: Pablo Guajardo Ponce Profesor: Jorge Israel Russo Fecha de entrega: PRIMAVERA, 2009
  2. 2. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s INTRODUCCION Como es de saber el mundo de los días actuales se deja llevar mucho por las competencias ya sea en el sentido tecnológico o en las relaciones organizacionales. A estas formas de relación y complementación se les llama cluster, lo que también nos lleva nivel competitivo mucho mas lejos siendo mas eficientes en todo sentido en términos de costo, tiempo, efectividad y logro de metas. Es por esto que en este informe explicaremos desde un punto de vista tecnológico también como poder aplicarlo a las PYMES explicando sui importancia y también relevancia que tiene para los mercados y sus desempeños en el siglo XXI. PRIMAVERA, 2009
  3. 3. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Cluster: En sentido genérico, un cluster es un conjunto de máquinas funcionando como unidad y trabajando juntas para tratar una única tarea. Cluster (informática) El término cluster se aplica a los conjuntos o conglomerados de computadoras construidos mediante la utilización de componentes de hardware comunes y que se comportan como si fuesen una única computadora. Hoy en día juegan un papel importante en la solución de problemas de las ciencias, las ingenierías y del comercio moderno. La tecnología de clusters ha evolucionado en apoyo de actividades que van desde aplicaciones de supercómputo y software de misiones críticas, servidores Web y comercio electrónico, hasta bases de datos de alto rendimiento, entre otros usos. El cómputo con clusters surge como resultado de la convergencia de varias tendencias actuales que incluyen la disponibilidad de microprocesadores económicos de alto rendimiento y redes de alta velocidad, el desarrollo de herramientas de software para cómputo distribuido de alto rendimiento, así como la creciente necesidad de potencia computacional para aplicaciones que la requieran. Simplemente, cluster es un grupo de múltiples ordenadores unidos mediante una red de alta velocidad, de tal forma que el conjunto es visto como un único ordenador, más potente que los comunes de escritorio. PRIMAVERA, 2009
  4. 4. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Los clusters son usualmente empleados para mejorar el rendimiento y/o la disponibilidad por encima de la que es provista por un solo computador típicamente siendo más económico que computadores individuales de rapidez y disponibilidad comparables. De un cluster se espera que presente combinaciones de los siguientes servicios: 1. Alto rendimiento 2. Alta disponibilidad 3. Equilibrio de carga 4. Escalabilidad La construcción de los ordenadores del cluster es más fácil y económica debido a su flexibilidad: pueden tener todos la misma configuración de hardware y sistema operativo (cluster homogéneo), diferente rendimiento pero con arquitecturas y sistemas operativos similares (cluster semi-homogéneo), o tener diferente hardware y sistema operativo (cluster heterogéneo), lo que hace más fácil y económica su construcción. Para que un cluster funcione como tal, no basta solo con conectar entre sí los ordenadores, sino que es necesario proveer un sistema de manejo del cluster, el cual se encargue de interactuar con el usuario y los procesos que corren en él para optimizar el funcionamiento. Historia El origen del término y del uso de este tipo de tecnología es desconocido pero se puede considerar que comenzó a finales de los años 50 y principios de los años 60. La base formal de la ingeniería informática de la categoría como un medio de hacer trabajos paralelos de cualquier tipo fue posiblemente inventado por Gene Amdahl de IBM, que en 1967 publicó lo que ha llegado a ser considerado como el papel inicial de procesamiento paralelo: la Ley de Amdahl que describe matemáticamente el aceleramiento que se puede esperar paralelizando cualquier otra serie de tareas realizadas en una arquitectura paralela. Este artículo define la base para la ingeniería de la computación tanto multiprocesador y computación clúster, en donde el principal papel diferenciador es si las comunicaciones interprocesador cuentan con el apoyo "dentro" de la computadora (por ejemplo, en una configuración personalizada para el bus o la red de las comunicaciones internas) o "fuera" del ordenador en una red "commodity". PRIMAVERA, 2009
  5. 5. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s En consecuencia, la historia de los primeros grupos de computadoras es más o menos directamente ligado a la historia de principios de las redes, como una de las principales motivaciones para el desarrollo de una red para enlazar los recursos de computación, de hecho la creación de un cluster de computadoras. Las redes de conmutación de paquetes fueron conceptualmente inventados por la corporación RAND en 1962. Utilizando el concepto de una red de conmutación de paquetes, el proyecto ARPANET logró crear en 1969 lo que fue posiblemente la primera red de computadoras básico basadas en el cluster de computadoras por cuatro tipos de centros informáticos (cada una de las cuales fue algo similar a un "cluster" pero no un "comodity cluster" como hoy en día lo entendemos). El proyecto ARPANET creció y se convirtió en lo que es ahora Internet - que se puede considerar como "la madre de todos los clusters" (como la unión de casi todos los recursos de cómputo, incluidos los clusters, que pasarían a ser conectados). También estableció el paradigma de uso de computadoras clusters en el mundo de hoy - el uso de las redes de conmutación de paquetes para realizar las comunicaciones entre procesadores localizados en los marcos de otro modo desconectado. El desarrollo de la construcción de PC por los clientes y grupos de investigación procedió a la par con la de las redes y el sistema operativo Unix desde principios de la década de los años 70, como TCP/IP y el proyecto de la Xerox PARC proyecto y formalizado para protocolos basados en la red de comunicaciones. El núcleo del sistema operativo fue construido por un grupo de DEC PDP-11 minicomputadoras llamado C.mmp en C-MU en 1971. Sin embargo, no fue hasta alrededor de 1983 que los protocolos y herramientas para el trabajo remoto facilitasen la distribución y el uso compartido de archivos fueran definidos (en gran medida dentro del contexto de BSD Unix, e implementados por Sun Microsystems) y, por tanto llegar a disponerse comercialmente, junto con una compartición del sistema de ficheros. El primer producto comercial de tipo cluster fue ARCnet, desarrollada en 1977 por Datapoint pero no obtuvo un éxito comercial y los clusteres no consiguieron tener éxito hasta que en 1984 VAXcluster produjeran el sistema operativo VAX/ VMS. El ARCnet y VAXcluster no sólo son productos que apoyan la computación paralela, pero también comparten los sistemas de archivos y dispositivos periféricos. PRIMAVERA, 2009
  6. 6. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s La idea era proporcionar las ventajas del procesamiento paralelo, al tiempo que se mantiene la fiabilidad de los datos y el carácter singular. VAXcluster, VMScluster esta todavía disponible en los sistemas de HP OpenVMS corriendo en sistemas Itanium y Alpha. Otros dos principios comerciales de clusteres notables fueron el Tandem Himalaya (alrededor 1994 de con productos de alta disponibilidad) y el IBM S/390 Parallel Sysplex (también alrededor de 1994, principalmente para el uso de la empresa). La historia de los clusters de computadoras estaría incompleta sin señalar el papel fundamental desempeñado por el desarrollo del software de Parallel Virtual Machine (PVM). Este software de fuente abierta basado en comunicaciones TCP/IP permitió la creación de un superordenador virtual - un cluster HPC - realizada desde cualquiera de los sistemas conectados TCP/IP. De forma libre los clusters heterogéneos han constituido la cima de este modelo logrando aumentar rápidamente en FLOPS globalmente y superando con creces la disponibilidad incluso de los más caros superordenadores. PVM y el el empleo de PC y redes de bajo costo llevó, en 1993, a un proyecto de la NASA para construir supercomputadoras de clusters. En 1995, la invención de la "beowulf" -un estilo de cluster- una granja de computación diseñado en base a un producto básico de la red con el objetivo específico de "ser un superordenador" capaz de realizar firmemente y cálculos paralelos HPC. Esto estimuló el desarrollo independiente de la computación Grid como una entidad, a pesar de que el estilo Grid giraba en torno al del sistema operativo Unix y el Arpanet. Beneficios de la Tecnología Cluster Las aplicaciones paralelas escalables requieren: buen rendimiento, baja latencia, comunicaciones que dispongan de gran ancho de banda, redes escalables y acceso rápido a archivos. Un cluster puede satisfacer estos requerimientos usando los recursos que tiene asociados a él. Los clusters ofrecen las siguientes características a un costo relativamente bajo: • Alto Rendimiento. • Alta Disponibilidad. • Alta Eficiencia. PRIMAVERA, 2009
  7. 7. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s • Escalabilidad. La tecnología cluster permite a las organizaciones incrementar su capacidad de procesamiento usando tecnología estándar, tanto en componentes de hardware como de software que pueden adquirirse a un costo relativamente bajo. Clasificación de los Clusters El término cluster tiene diferentes connotaciones para diferentes grupos de personas. Los tipos de clusters, establecidos en base al uso que se dé a los clusters y los servicios que ofrecen, determinan el significado del término para el grupo que lo utiliza. Los clusters pueden clasificarse con base en sus características. Se pueden tener clusters de alto rendimiento (HPC – High Performance Clusters), clusters de alta disponibilidad (HA – High Availability) o clusters de alta eficiencia (HT – High Throughput). Alto rendimiento: Son clusters en los cuales se ejecutan tareas que requieren de gran capacidad computacional, grandes cantidades de memoria, o ambos a la vez. El llevar a cabo estas tareas puede comprometer los recursos del cluster por largos periodos de tiempo. Alta disponibilidad: Son clusters cuyo objetivo de diseño es el de proveer disponibilidad y confiabilidad. Estos clusters tratan de brindar la máxima disponibilidad de los servicios que ofrecen. La confiabilidad se provee mediante software que detecta fallos y permite recuperarse frente a los mismos, mientras que en hardware se evita tener un único punto de fallos. Alta eficiencia: Son clusters cuyo objetivo de diseño es el ejecutar la mayor cantidad de tareas en el menor tiempo posible. Existe independencia de datos entre las tareas individuales. El retardo entre los nodos del cluster no es considerado un gran problema. Los clusters pueden también clasificar como Clusters de IT Comerciales (Alta disponibilidad, Alta eficiencia) y Clusters Científicos (Alto rendimiento). A pesar de las discrepancias a nivel de requerimientos de las aplicaciones, muchas de las características de las arquitecturas de hardware y software, que están por debajo de las aplicaciones en todos estos clusters, son las mismas. Más aún, un cluster de determinado tipo, puede también presentar características de los otros. PRIMAVERA, 2009
  8. 8. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Componentes de un Cluster En general, un cluster necesita de varios componentes de software y hardware para poder funcionar. A saber: • Nodos • Sistemas Operativos • Conexiones de Red • Middleware • Protocolos de Comunicación y servicios • Aplicaciones • Ambientes de Programación Paralela • PRIMAVERA, 2009
  9. 9. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Nodo: Se refiere a un unidad lógica o funcional de MySQL Cluster, y a veces se denomina como nodo de cluster . En el contexto de MySQl Cluster, usamos el término “nodo” para indicar un proceso en lugar de un componente físico del cluster. Hay tres tipos de nodo requeridos para implementar un MySQL Cluster. Son:  Nodos de administración (MGM): Administra los otros nodos dentro del MySQL Cluster. Proporciona datos de configuración de los otros nodos; arranca y para nodos; trata partición de red; crea copias de seguridad y restaura desde las mismas, y así.  Nodos SQL (MySQL server): Instancias de MySQL Server que sirve como front end para cuardar datos en los nodos de datos del cluster. Clientes que quieran almacenan, recuperar o actualizar datos pueden acceder a un nodo SQL sólo como si fuera cualquier otro MySQL Server, empleando los métodos de autenticación usual y API; la distribución subyacente de datos entre grupos de nodos es transparente a los usuarios y aplicaciones. Los nodos SQL acceden a las bases de datos del cluster como un total sin tener en cuenta la distribución de datos entre distintos nodos de datos o máquinas del cluster.  Nodos de datos: Estos nodos almacenan los datos. Los fragmentos de datos se almacenan en un conjunto de grupos de nodos. Cada uno de los nodos creando un grupo de nodos almacena una réplica del fragmento para el que ese grupo de nodos es responsable. Actualmente un único cluster puede soportar hasta 48 nodos de datos en total. Sistemas Operativos Debe ser de fácil uso y acceso y permitir además múltiples procesos y usuarios. Conexiones de Red Los nodos de un cluster pueden conectarse mediante una simple red Ethernet, o puede utilizar tecnologías especiales de alta velocidad como Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Myrinet, Infiniband, SCI. Middleware El middleware es un software que generalmente actúa entre el sistema operativo y las aplicaciones con la finalidad de proveer: • Un interfaz único de acceso al sistema, denominado SSI (Single System Image), el cual genera la sensación al usuario de que utiliza un único computador muy potente; PRIMAVERA, 2009
  10. 10. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s • Herramientas para la optimización y mantenimiento del sistema: migración de procesos, checkpoint-restart (detener uno o varios procesos, migrarlos a otro nodo y continuar su funcionamiento), balanceo de carga, tolerancia a fallos, etc.; • Escalabilidad: debe poder detectar automáticamente nuevos nodos conectados al cluster para proceder a su utilización. Existen diversos tipos de middleware, como por ejemplo: MOSIX, Condor, Open MOSIX, OpenSSI, entre otros. Ambientes de Programación Paralela Los ambientes de programación paralela permiten implementar algoritmos que hagan uso de recursos compartidos: CPU (Central Processing Unit), memoria, datos y servicios. Sistemas Clusters Implementados • Beowulf Fue construido por Donald Becker y Thomas Sterling en 1994. Fue construido con 16 computadores personales con procesadores Intel DX4 de 200 MHz, que estaban conectados a través de un switch Ethernet. El rendimiento teórico era de 3.2 GFlops. • Berkeley NOW El sistema NOW de Berkeley estuvo conformado por 105 estaciones de trabajo Sun Ultra 170, conectadas a través de una red Myrinet. Cada estación de trabajo contenía un microprocesador Ultra1 de 167 MHz, caché de nivel 2 de 512 KB, 128 MB de memoria, dos discos de 2.3 GB, tarjetas de red Ethernet y Myrinet. En abril de 1997, NOW logró un rendimiento de 10 GFlops. PRIMAVERA, 2009
  11. 11. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s • Google Durante el año 2003, el cluster Google llegó a estar conformado por más de 15.000 computadores personales. En promedio, una consulta en Google lee cientos de megabytes y consume algunos billones de ciclos del CPU. • Cluster PS2 En el año 2004, en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos, se exploró el uso de consolas Play Station 2 (PS2) en cómputo científico y visualización de alta resolución. Se construyó un cluster conformado por 70 PS2; utilizando Sony Linux Kit (basado en Linux Kondora y Linux Red Hat) y MPI. • Cluster X En la lista “TOP 500” de noviembre de 2004 fue considerado el séptimo sistema más rápido del mundo; sin embargo, para julio de 2005 ocupa la posición catorce. Cluster X fue construido en el Tecnológico de Virginia en el 2003; su instalación fue realizada por estudiantes del Tecnológico. Está constituido por 2200 procesadores Apple G5 de 2.3 GHz. Utiliza dos redes: Infiniband 4x para las comunicaciones entre procesos y Gigabit Ethernet para la administración. Cluster X posee 4 Terabytes de memoria RAM y 176 Terabytes de disco duro, su rendimiento es de 12.25 TFlops. Se lo conoce también como Terascale. Red Española de Supercomputación En el año 2007 se crea la Red Española de Supercomputación compuesta por 7 clusters distribuidos en distintas instituciones españolas, entre los que se encuentra el supercomputador Marenostrum (el cluster más veloz en el momento de su puesta en funcionamiento). Todos los clusters están formados por un número variable de nodos con procesadores PowerPC 970 a 2.2GHz interconectados con una red Myrinet. El rendimiento de las máquinas oscilan entre los casi 65 TeraFLOPS proporcionados por las más de 10000 CPUs de Marenostrum, los casi 16 TeraFLOPS de Magerit con 2400 procesadores o los casi 3 TeraFLOPS de los 5 nodos restantes. PRIMAVERA, 2009
  12. 12. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s • Thunder Thunder fue construido por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de la Universidad de California. Está conformado por 4096 procesadores Intel Itanium2 Tiger4 de 1.4GHz. Utiliza una red basada en tecnología Quadrics. Su rendimiento es de 19.94 TFlops. Se ubicó en la segunda posición del “TOP 500” durante junio de 2004, luego en la quinta posición en noviembre de 2004 y en la lista de julio de 2005 se ubicó en la séptima posición. • ASCI Q ASCI Q fue construido en el año 2002 por el Laboratorio Nacional Los Álamos, Estados Unidos. Está constituido por 8192 procesadores AlphaServer SC45 de 1.25 GHz. Su rendimiento es de 13.88 TFlops. Se ubicó en la segunda posición del “TOP 500” durante junio y noviembre de 2003, luego en la tercera posición en junio de 2004, en la sexta posición en noviembre de 2004 y en la duodécima posición en julio de 2005. Gestión de Recursos Distribuidos: Sistemas Gestores de Colas Los sistemas de gestión de colas, gestionan una cola de ejecución, planifican la ejecución de las tareas y gestionan los recursos, para minimizar costes y maximizar rendimiento de las aplicaciones. • Funcionamiento: – Los usuarios envían trabajos con qsub indicando requisitos de memoria, tiempo de procesador y espacio en disco. – El gestor de recursos registra el trabajo. – Tan pronto los recursos pedidos se hallen disponibles, el gestor de colas pone a ejecución el trabajo solicitado que según su planificación es el que tiene mayor prioridad. Se utiliza el planificador del gestor de colas en ausencia de planificadores más avanzados (como Maui / Moab cluster suite, los cuales pueden ser integrables en el sistema de colas). – Se puede consultar el estado de los trabajos, en ejecución, en espera o terminados, a través de qstat – Se puede eliminar un trabajo mediante qdel. – El gestor de colas se configura con qconf. • Salida estándar de trabajos: job.o#job • Salida de error de trabajos: job.e#job • Sistemas gestores de colas populares: Sun Grid Engine (SGE), PBS, Open PBS y Torque. PRIMAVERA, 2009
  13. 13. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Balanceadores de Carga: Linux Virtual Server • Linux Virtual Server (LVS, IPVS en kernels 2.6.x) es un servicio de red altamente escalable y de alta disponibilidad que realiza: – Equilibrado de carga mediante NAT (Network Address Translation), tunneling IP o enrutamiento directo (DR) por medio de un nodo maestro que da servicio a peticiones FTP y HTTP a los nodos de un cluster. Este servicio es provisto a nivel de kernel (ha de estar compilado el soporte para LVS/IPVS). • NAT hace que el clúster funcione con una única IP pública, siendo los paquetes reescritos por el nodo maestro para ocultar los nodos internos. Sólo es aceptable para un número pequeño de nodos, por la sobrecarga que acarrea. • Tunneling IP es similar a NAT, pero el nodo maestro ya no reescribe los paquetes, siendo su tarea mucho más liviana. • El enrutamiento directo (DR) es un sistema aún más ligero, pero necesita que todos los servidores compartan el mismo segmento de red. Clusters en Aplicaciones Científicas • Se suelen caracterizar por ser aplicaciones computacionalmente intensivas • Sus necesidades de recursos son muy importantes en almacenamiento y especialmente memoria. • Requieren nodos y sistemas dedicados, en entornos HPC y HTC. • Suelen estar controlados los recursos por planificadores tipo Maui y gestores de recursos tipo PBS. • Son en muchas ocasiones códigos legacy, difíciles de mantener, ya que los dominios de aplicación suelen ser difícilmente paralelizables. Ejemplos: Simulaciones (earth simulator), genómica computacional, predicción meteorológica (MM5), simulación de corrientes y vertidos en el mar, aplicaciones en química computacional. PRIMAVERA, 2009
  14. 14. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Clusters en Aplicaciones Empresariales • Suelen ser aplicaciones no especialmente intensivas computacionalmente, pero que demandan alta disponibilidad y respuesta inmediata, con lo que los servicios se están ejecutando continuamente y no controlados por un sistema de colas • Es usual que un sistema provea varios servicios. Una primera aproximación para realizar una distribución del trabajo es separar los servicios: • Un servidor web con la BD en un nodo, el contenedor EJB en otro y el servidor de páginas web en otro constituye un claro ejemplo de distribución en el ámbito empresarial. • Otra aproximación es instalar una aplicación web en un clúster squid como proxy-caché, apache/tomcat como servidor :web/de aplicaciones web, memcached como caché de consultas a la base de datos y mysql como base de datos. Estos :servicios pueden estar replicados en varios nodos del clúster. PRIMAVERA, 2009
  15. 15. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s CLUSTER (ORGANIZACIONAL) Un cluster en el mundo industrial (o cluster industrial) es una concentración de empresas, instituciones y demás agentes, relacionados entre sí por un mercado o producto, en una zona geográfica relativamente definida, de modo de conformar en sí misma un polo de conocimiento especializado con ventajas competitivas. Este concepto fue popularizado por el economista Michael Porter el año 1990, en su libro The Competitive Advantage of Nations ("Ventaja Competitiva de las Naciones"). En el mundo existen diversos clusters de industrias como la automotriz, tecnologías de la información, turismo, servicios de negocios, minería, petróleo y gas, productos agrícolas, transporte y logística, entre otros. Ejemplos de clusters son Silicon Valley en California (Estados Unidos) donde, se concentra un gran número de empresas de tecnología (microelectrónica, tecnologías de la información y biotecnología) y Kista, su contraparte sueca. En Detroit (conocida también como Motor City) se concentra la fabricación de automóviles. En España, existen ejemplos relativamente recientes en lo que a constitución de clusters se refiere. Este es el caso del Cluster de Empresas Pesqueras en Países Terceros, creado a finales del 2004 y que agrupa a más de 120 empresas de pesca distribuidas en más de 28 países. Un grupo de empresas es una concentración geográfica de empresas interconectadas, suministradores e instituciones asociadas en un campo particular. Se considera que los clústers aumentan la productividad con la que las empresas pueden competir a nivel nacional y mundial. Traducción del artículo en Inglés: Este término clúster industrial, también conocido como clúster de negocios, clúster competitivo, o clúster porteriano, fue introducido y popularizado por Michael Porter en su libro “The Competitive Advantage of Nations” (1990). La importancia de la geografía económica también fue resaltada por Paul Krugman en “Geografía y Comercio” (1991). El desarrollo de clústers se ha convertido en un foco de atención de muchos programas gubernamentales. El concepto subyacente, que los economistas se han referido como las economías de aglomeración, se remonta a 1890, y en los trabajos de Alfred Marshall. Tras el desarrollo del concepto de redes interorganizacionales en Alemania y en el desarrollo práctico de Clústers en el Reino Unido; muchos perciben que haya cuatro métodos con los que se puede identificar un Clúster: PRIMAVERA, 2009
  16. 16. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s 1. El Clúster Geográfico - Como se dice 2. Clústers Sectoriales (Clústers de empresas que operan en conjunto con el mismo sector comercial, por ejemplo marina (SE Inglaterra; Cowes y ahora Solent) y fotónica (Aston, Birmingham)) 3. Clúster Horizontales (interconexiones entre las empresas en un nivel de compartir los recursos. Por ejemplo: la gestión de los conocimientos) 4. Clúster Vertical (es decir, un clúster de suministros en cadena) También se espera, en particular en el modelo alemán de redes organizacionales, que las empresas deban interactuar y tomar acciones firmes al menos en dos niveles separados de las organizaciones involucradas. Objetivos Michael Porter afirma que los clústers tienen el potencial de afectar a la competencia de tres maneras: • Por el aumento de la productividad de las empresas del grupo, • Por impulsar la innovación en el campo • Por estimular nuevas empresas en el campo • Por reducir comportamientos oportunistas • Por aumentar la presión de coordinación entre empresas Tipos En general se reconocen dos tipos de agrupaciones (clústers) de empresas, sobre la base de distintos tipos de conocimientos,: • Clusters Techno - Son grupos orientadas a la alta tecnología, bien adaptados a la economía del conocimiento, y suelen tener como núcleo universidades de renombre y centros de investigación como el Silicon Valley. • Clústers Basados en el know how- Estos grupos se basan en actividades más tradicionales que mantienen su ventaja en el know how a través de los años, y para algunos de ellos, a lo largo de los siglos. A menudo son específicos de la industria. Un clúster de negocios es una locación geográfica donde: • Se conjugan suficientes recursos y competencias y alcanzan un umbral crítico, • El clúster les concede una posición clave en una determinada rama de actividad económica, • Con una decisiva ventaja competitiva sobre otros lugares, o incluso de una supremacía mundial en la materia. PRIMAVERA, 2009
  17. 17. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Proceso El proceso de identificar, definir, y describir un clúster no está estandarizado. Los consultores económicos individuales y los investigadores desarrollan sus propias metodologías. Todo el análisis del clúster reposa en la evaluación de los patrones locales y regionales de empleo, basados en los códigos SIC. Una alternativa a los clústers, que refleja el carácter distribuído de las operaciones al surgir de la globalización es Bujes y Nodos. Por ejemplo, de mediados a fines del decenio de los 90s, varias empresas exitosas relacionadas con la tecnología de las computadoras surgieron en el Silicon Valley en California. Esto condujo a todo el que deseara crear una empresa inicial lo hiciera en Silicon Valley. El aumento en el número de arranques en Silicon Valley dio lugar a que una serie de empresas de capital de riesgo se reubicaran o expandiran sus oficinas en el Silicon Valley. Esto, a su vez, alentó a más emprendedores a localizar a sus nacientes empresas ahí. En otras palabras, los capitalistas de riesgo (los vendedores del financiamiento) y los emprendedores del punto.com (compradores de los financiamientos) se "conglomeraron" dentro y en los alrededores de una zona geográfica. El efecto del clúster en el mercado de capital también llevó a efecto un clúster en el mercado de trabajo. Como un número cada vez mayor de empresas se pusieron en marcha en Silicon Valley, los informáticos, los programadores, los ingenieros, etc, se dieron cuenta de que se encontrarían más oportunidades de trabajo trasladándose a Silicon Valley. Esta concentración de personas técnicamente calificadas en el Valle significó que los emprendedores de todo el país sabían que sus posibilidades de encontrar candidatos al empleo con las debidas habilidades eran muy superiores en el Valle, lo que les dio un incentivo adicional a mudarse allí. Esto, a su vez, condujo a que los trabajadores de la más alta tecnología se desplazaran hacia allí. PRIMAVERA, 2009
  18. 18. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Generalización El efecto del clúster puede ser más fácilmente percibido en cualquier aglomeración urbana, ya que la mayoría de los establecimientos comerciales del mismo tipo tenderán a agruparse de manera espontánea por categorías. Zapaterías (o tiendas de telas), por ejemplo, nunca están aislados de su competencia. En cambio, es mucho más común encontrar calles enteras de ellos, a pesar de que difícilmente hay una razón para que se agrupen en esa región específica. El efecto clúster es similar al (pero no el mismo que) efecto de red. Es similar en el sentido de preferencias de precios independientes tanto de los mercados como de sus participantes se basan en la percepción que cada uno de los demás más que en el hecho de que el mercado sea la suma de todas las acciones de sus participantes como suele ser el caso. Así pues, al ser un efecto mayor que la suma de sus causas, y como ocurre espontáneamente, el efecto clúster es generalmente citado como ejemplo de surgimiento. Los gobiernos y las empresas a menudo tratan de utilizar el efecto clúster para promover un lugar particular como un lugar particularmente bueno para cierto tipo de negocios. Por ejemplo, la ciudad de Bangalore, en La India ha utilizado el efecto clúster con el fin de convencer a una serie de empresas de alta tecnología a instalar tiendas allí. Del mismo modo, la ciudad de Las Vegas se ha beneficiado a través del efecto clúster de la industria del juego. El efecto clúster no sigue siempre sin embargo. Su influencia relativa viene dictada también por otros factores de mercado como los ingresos previstos, la fortaleza de la demanda, los impuestos, la competencia y la política. En el caso de Silicon Valley, como se ha dicho, por ejemplo, el aumento del hacinamiento en el valle condujo a la grave escasez de espacios de oficinas y residenciales, que a su vez ha obligado a muchas empresas a trasladarse a otros lugares como Austin, Texas y Raleigh-Durham, Carolina del Norte, incluso, aunque les hubiera gustado quedarse en el Valle. Ejemplos: • El Silicon Valley, en California en el ámbito de la tecnología informática • Hsinchu Science Park • El Napa Valley, la región vinícola de California • Bangalore, en la India, para la subcontratación de software • Arabia Saudita, en el ámbito de la Energía en Dhahran Techno - Valley. • Israel, en el ámbito de las compañías de telecomunicaciones inalámbricas en la región de Silicon Wadi • Grenoble, en Francia, para la Micro Technologias Nano con Minatec • París, en Francia, para la Alta Costura • Toulouse, en Francia, para el sector aeroespacial PRIMAVERA, 2009
  19. 19. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s • Oeiras, Portugal, de sus corporaciones de Tecnología de la Información, que se halla en Taguspark. • Casablanca (Marruecos) Tecnoparque u los Parques Casa cerca de la costa. • Kista Science City, fuera de Estocolmo, conocido como El Valle de móvil, casa de la gigante de telecomunicaciones Ericsson fue en el año 2000 como el mundo la segunda mejor ubicación para Tecnologías de la Información y la nueva economía, por Wired (la revista). • El Silicon Fen en Cambridge, Reino Unido, por la biotecnología y la tecnología de las computadoras • El sector financiero de Londres, conocido como 'The City' en el Este de Londres • Fabricación de instrumentos quirúrgicos en Tuttlingen, Alemania. Como mera aglomeración geográfica de negocios, en Guadalajara, Jalisco, México, habría tres clústers: el del calzado por la calle Federación, el del vestido por la Medrano, a partir de la calle 54 del Sector Reforma y el de la Joyería, en la Plaza Tapatía. Pero los clústers pueden ser más que meros amontonamientos de empresas de un mismo giro en un espacio geográfico dado, en Argentina existe uno, el de los aceites comestibles, que ha crecido a tasas impresionantes y que ahora representa el treinta y tantos por ciento de las exportaciones de ese país. PRIMAVERA, 2009
  20. 20. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s PYMES y clusters: Un nuevo desafío La competitividad de Chile está determinada por la productividad con la cual el país y sus regiones usan sus recursos naturales, humanos y de capital. A su vez, la productividad define el estándar de vida del país o región. A medida que nos desplazamos en la zona alta de la curva del crecimiento económico, el esfuerzo necesario para mantener una elevada tasa de crecimiento se hace mayor, y nos exige buscar nuevas formas para mantener el desarrollo económico del país. En consecuencia, nos orientamos a generar una política que permita el crecimiento y prosperidad a partir de los requerimientos de mercado, pero que al mismo tiempo, permita mejorar la productividad, la eficiencia colectiva y la competitividad de las empresas nacionales, particularmente las pymes. Es así como la mirada se centra en una política de desarrollo nacional basada en el fortalecimiento de sistemas productivos integrados o clusters, que permita mover al país hacia un siguiente nivel, mediante la innovación en productos y procesos; el aumento de la competitividad de los sistemas productivos; y la comercialización en nichos o mercados específicos y de alto valor. El desafío consiste en rentabilizar las relaciones que generan las empresas proveedoras en torno a un sector específico y su proximidad geográfica, al facilitar la coordinación y transacciones entre empresas se evidencia una rápida difusión de las mejores prácticas, ya que éstas estimulan y permiten las innovaciones, gracias a múltiples empresas de suministros e instituciones que ayudan en la creación de conocimiento. Esto implica una mayor habilidad para percibir oportunidades, a su vez de facilitar la experimentación con los recursos locales disponibles. La visión de clusters o conglomerados facilita la comercialización, dado que existen oportunidades para nuevas empresas y nuevas líneas de negocios establecidas, como también para comercializar nuevos productos e iniciar nuevas compañías. Pero no basta solamente con identificar sus ventajas y el conjunto de medidas necesarias a llevar adelante, además es preciso establecer visiones compartidas de largo plazo asociadas a líderes dinámicos, construir y sostener redes de confianza entre sus principales actores, consensuar agendas de acción de largo plazo, comprometer esfuerzos para su materialización y asegurar las capacidades técnicas para su ejecución y seguimiento. En este marco, el encuentro Internacional “Experiencias Exitosas de Pymes en Clusters Productivos y Desarrollo Económico Territorial”, que tendrá lugar el miércoles 28 de mayo en el Hotel Crowne Plaza es un espacio donde se PRIMAVERA, 2009
  21. 21. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s expondrán diferentes visiones acerca de modelos exitosos de pymes en redes y conglomerados productivos y de exportación en América Latina. Existe evidencia internacional exitosa y, en sintonía con el trabajo permanente que han ido realizando instituciones como Corfo, especialmente en el ámbito de la asociatividad empresarial y mejoramiento de la gestión, que a diario muestra resultados gratificantes. El Programa Iberoamericano de Cooperación Institucional para el Desarrollo de las Pymes -en materia de competitividad e internacionalización- también aporta su experiencia en este aspecto. Nuestro desafío como país es integrar la lógica y operatividad del cluster en las pequeñas y medianas empresas chilenas, como una vía para aumentar la competitividad y crecimiento económico. Cluster y empresas En los clusters, la creación de riqueza está por encima del promedio regional y tienden a exportar un alto porcentaje de su producción. Pueden incluir desde una región o ciudad, hasta una red de países vecinos. Dentro de los clusters se pueden encontrar firmas de todos los tamaños, compañías de productos finales o servicios, proveedores de insumos especializados, componentes, maquinaria, y servicios, instituciones financieras, firmas en industrias relacionadas, instituciones de educación, centros de investigación, instituciones gubernamentales y en general, toda organización que de alguna manera influya en el desempeño del clúster. Los clústers ofrecen una gran variedad de ventajas a las firmas que se localizan dentro de ellos: Disponibilidad de insumos: Disponibilidad de Insumos: Dada la concentración de proveedores de insumos y compradores, se tiene acceso a economías de escala y reducción en costos de transporte, oportunidad y bodegaje, entre otros. Congregación de mano de obra: La aguda aglomeración de trabajadores capacitados que se presenta, permite maximizar la eficiencia en la utilización de éstos, reducir los costos de búsqueda y selección de individuos, así como garantizar la estabilidad laboral tanto para los trabajadores como para las empresas. Concentración de conocimiento: La proximidad de empresas y trabajadores propende por una rápida y efectiva difusión de conocimiento tanto técnico como profundo, gracias a una mayor posibilidad de interacción entre individuos. PRIMAVERA, 2009
  22. 22. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s Acumulación de Capital Social: Los clústers constituyen algo similar a una “familia” de empresas, donde se generan y fortalecen vínculos de confianza – Capital Social -, lo cual redunda en una interacción de negocios más fluida, así como en unos menores costos de transacción. Generación de incentivos: Debido a la cercanía, las empresas pueden compararse fácilmente con sus competidores e implementar con mayor celeridad mejores prácticas. Innovación: Los clústers atraen toda suerte de individuos de formación distinta, lo cual, según han concluido numerosos estudios, crea mayores posibilidades de innovación que aquellos sectores de industria donde hay una alta homogeneidad de la fuerza laboral. Así mismo, hay fuertes relaciones con los mercados objetivo, lo que permite percibir con mayor rapidez las tendencias y necesidades de éstos. Complementariedad: Los miembros de los clúster son interdependientes, por lo cual tienen una elevada presión para coordinar actividades y elevar la eficiencia con la que las realizan. Actividad empresarial: Dada la buena reputación de la que por lo general gozan los clusters, es posible tener acceso a mejores condiciones de crédito por parte de las entidades de financiación. Así mismo, todos los recursos para la actividad empresarial ya existen, y debido a la alta especialización de labores, se requieren menos activos, eso sí muy específicos. Los clusters representan una nueva forma de abordar la investigación de la actividad económica y la formulación de políticas de desarrollo. Este nuevo enfoque, a diferencia del sectorial, captura no solo las relaciones verticales del tipo proveedor-distribuidor, sino que va más allá, al tener en cuenta relaciones horizontales -bien sean de competencia y colaboración entre firmas-, apoyo financiero, investigación universitaria o puntos de encuentro, cuya coordinación e impacto es absolutamente decisivo para la generación de una ventaja competitiva sostenible. PRIMAVERA, 2009
  23. 23. FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS Ingenieria Comercial TIC´s PRIMAVERA, 2009

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