Kas vajate masinat, mis suudaks esitada sadu triljoneid ujukoma arvutusi sekundis? Või vajate baarilugu sellest, kuidas teie keldris olev superarvuti kaitselülitit pööras? Oma suure jõudlusega arvutuste klastri ehk superarvuti loomine on väljakutse igale asjatundjale, kellel on nädalavahetusel vaba aega ja raha põletamiseks. Tehniliselt öeldes on kaasaegne mitme protsessoriga superarvuti arvutite võrk, mis töötavad paralleelselt probleemi lahendamiseks. Selles artiklis kirjeldatakse lühidalt iga protsessi etappi, keskendudes riist- ja tarkvarale.
Sammud
Samm 1. Esmalt määrake vajalikud riistvarakomponendid ja ressursid
Teil on vaja ühte peasõlme, vähemalt tosinat identset arvutisõlme, Etherneti lülitit, toitejaoturit ja racki. Tehke kindlaks elektritarve, jahutus ja vajalik ruum. Samuti otsustage, millist IP -aadressi soovite oma privaatvõrkudele anda, mida sõlmedele nimetada, milliseid tarkvarapakette soovite installida ja millist tehnoloogiat paralleelsete andmetöötlusvõimaluste pakkumiseks (sellest lähemalt hiljem).
- Kuigi riistvara on kallis, on kogu selles juhendis loetletud tarkvara tasuta ja enamik neist on avatud lähtekoodiga.
- Kui soovite näha, kui kiire superarvuti teoreetiliselt oleks, kasutage seda tööriista:
Samm 2. Ehitage arvutussõlmed
Peate kokku panema arvutisõlmed või hankima eelsalvestusserverid.
- Valige arvutiserveri šassii, mis maksimeerib ruumi, jahutust ja energiatõhusust.
- Või võite kasutada kümmekond kasutatud vananenud serverit - nende kogu kaalub üles nende osade summa, kuid säästab märkimisväärselt sularaha. Kõik protsessorid, võrguadapterid ja emaplaadid peaksid olema identsed, et kogu süsteem saaks kenasti koos mängida. Loomulikult ärge unustage iga sõlme RAM -i ja salvestusruumi ning vähemalt ühte optilist draivi peasõlme jaoks.
Samm 3. Installige serverid riiulisse
Alustage alt, nii et riiul ei ole ülalt raske. Teil on vaja sõpra, kes teid selles aitaks - tihedad serverid võivad olla väga rasked ja neid on raske juhtida riiulitele, mis neid riiulisse hoiavad.
Samm 4. Paigaldage Etherneti lüliti serveri korpuse kohale
Võtke see hetk lüliti seadistamiseks: lubage 9000 baidi suuruse kaadri suurust, määrake IP -aadress staatilisele aadressile, mille otsustasite punktis 1, ja lülitage välja mittevajalikud marsruutimisprotokollid, näiteks SMTP nuhkimine.
Samm 5. Paigaldage PDU (toitejaotusseade)
Sõltuvalt sellest, kui palju voolu teie sõlmed maksimaalse koormuse korral vajavad, võib suure jõudlusega andmetöötluseks vaja minna 220 volti.
Samm 6. Kui kõik on installitud, võite alustada konfigureerimisprotsessi
Linux on de facto operatsioonisüsteem HPC -klastrite jaoks - see pole mitte ainult ideaalne keskkond teaduslikuks andmetöötluseks, vaid selle paigaldamine sadadele või isegi tuhandetele sõlmedele ei maksa midagi. Kujutage ette, kui palju maksaks Windowsi installimine kõigile nendele sõlmedele!
- Alustage emaplaadi BIOS -i ja püsivara uusima versiooni installimisega, mis peaks kõigil sõlmedel olema sama.
- Installige igale sõlmele oma eelistatud linux -distro koos peasõlme graafilise kasutajaliidesega. Populaarsete valikute hulka kuuluvad CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat ja SLES.
- See autor soovitab tungivalt kasutada Rocks Cluster Distributioni. Lisaks arvutiklastri toimimiseks vajalike tööriistade installimisele kasutab Rocks suurepärast meetodit paljude eksemplaride enda kiireks jaotamiseks sõlmedesse, kasutades PXE alglaadimist ja Red Hat 'Kick Start' protseduuri.
Samm 7. Installige sõnumite edastamise liides, ressursihaldur ja muud vajalikud teegid
Kui te ei installinud Rocksit eelmises etapis, peate paralleelse arvutusmehhanismi lubamiseks vajaliku tarkvara käsitsi seadistama.
- Kõigepealt vajate kaasaskantavat bashihaldussüsteemi, näiteks pöördemomendi ressursside haldurit, mis võimaldab teil ülesandeid jagada ja mitmele masinale laiali jagada.
- Seadistamise lõpuleviimiseks ühendage pöördemoment Maui klastri ajakavaga.
- Järgmisena peate installima sõnumite edastamise liidese, mis on vajalik, et üksikud arvutussõlmede üksikud protsessid saaksid samu andmeid jagada. OpenMP on lihtne.
- Ärge unustage paralleelsete arvutiprogrammide koostamiseks mitme lõimega matemaatikakogusid ja kompilaatoreid. Kas ma mainisin, et peaksite lihtsalt Rocks installima?
Samm 8. Ühendage arvutisõlmed võrku
Peasõlm saadab arvutusülesanded arvutisõlmedele, mis omakorda peavad tulemuse tagasi saatma, samuti üksteisele sõnumeid saatma. Mida kiiremini, seda parem.
- Kasutage kõigi klastri sõlmede ühendamiseks privaatset Etherneti võrku.
- Peasõlm võib toimida ka NFS-, PXE-, DHCP-, TFTP- ja NTP -serverina üle Etherneti võrgu.
- Peate selle võrgu eraldama avalikest võrkudest, mis tagab, et levipaketid ei sega teie kohtvõrgu teisi võrke.
Samm 9. Testige klastrit
Viimane asi, mida võiksite enne kogu selle arvutusvõimsuse kasutajatele vabastamist teha, on selle toimivuse testimine. HPL (High Performance Lynpack) võrdlusalus on populaarne valik klastri arvutuskiiruse mõõtmiseks. Peate selle kompileerima allikast koos kõigi võimalike optimeeringutega, mida kompilaator teie valitud arhitektuuri jaoks pakub.
- Loomulikult peate kompileerima allikast koos kõigi oma platvormi võimalike optimeerimisvõimalustega. Näiteks kui kasutate AMD protsessoreid, kompileerige Open64 abil -0kiire optimeerimistasemega.
- Võrrelge oma tulemusi saidil TOP500.org, et võrrelda oma klastrit maailma kiireima 500 superarvutiga!
Video - selle teenuse kasutamisel võidakse YouTube'iga jagada teatud teavet
Näpunäiteid
- Tõeliselt suure võrgukiiruse jaoks vaadake InfiniBandi võrguliideseid. Olge siiski valmis lisatasusid maksma.
- IPMI võib muuta suure klastrite haldamise imelihtsaks, pakkudes KVM-i-IP-d, kaugtoite tsüklit ja palju muud.
- Kasutage Gangliat, et jälgida sõlmede arvutuslikke koormusi.
