Conţinut
este un wiki, ceea ce înseamnă că multe articole sunt scrise de mai mulți autori. Pentru a crea acest articol, 18 persoane, unele anonime, au participat la ediția și îmbunătățirea acestuia de-a lungul timpului.Aveți nevoie de o mașină care trebuie să facă sute de miliarde de calcule în virgulă flotantă pe secundă? Ai nevoie de o poveste care să explice modul în care supercomputerul tău din pivniță a explodat întreruptorul? Construirea unui cluster (sau a unui grup) de calculatoare performante este o provocare pe care orice expert o poate depăși într-un weekend cu bugetul corespunzător. Din punct de vedere tehnic, un supercomputer modern cu mai multe procesoare este o rețea de calculatoare care lucrează în paralel pentru a rezolva o problemă. Urmând pași simpli pentru montarea echipamentului și instalarea software-ului necesar, de asemenea, puteți avea un supercomputer.
etape
-
Determinați echipamentul și resursele necesare. Veți avea nevoie de un nod principal, cel puțin douăsprezece alte noduri identice, un comutator Ethernet, o unitate de alimentare și un raft. Determinați-vă nevoile de energie electrică, răcire și spațiu. De asemenea, trebuie să decideți ce adresă IP doriți să utilizați pentru rețelele dvs. private, numele nodurilor, software-ul pe care doriți să îl instalați și tehnologia pe care doriți să o utilizați pentru capabilități (vom reveni la acest lucru mai târziu).- Chiar dacă hardware-ul te va costa scump, tot software-ul prezentat în acest articol este gratuit și majoritatea sunt fără drepturi.
- Dacă doriți să vă faceți o idee despre cât de rapid poate ajunge un supercomputer, puteți utiliza acest instrument: http://hpl-calculator.sourceforge.net/.
-
Instalați nodurile. Va trebui să asamblați nodurile sau să obțineți servere preasamblate.- Alegeți un șasiu de server cu mult spațiu, un sistem de răcire adecvat și optimizare a energiei.
- Puteți utiliza, de asemenea, o duzină de servere vechi, suma acestora va depăși puterea unităților individuale și veți economisi o mulțime de bani. Toate procesoarele, adaptorii de rețea și plăcile de bază trebuie să fie identice pentru ca întregul sistem să funcționeze fără probleme. Desigur, nu trebuie să uitați memoria RAM și stocarea pentru fiecare nod, precum și cel puțin o unitate de disc pentru cap.
-
Instalați serverele pe raft. Începeți în partea de jos dacă partea superioară a raftului nu este cântărită. Veți avea nevoie și de un prieten care să vă ajute, serverele pot fi grele și va fi dificil să le ghidați pe șinele raftului. -
Instalați întrerupătorul Ethernet în partea de sus a șasiului. Luați un moment pentru a-l configura. Permiteți o dimensiune a cadrului jumbo de 9000 de octeți, setați adresele IP la adresele statice pe care le-ați ales în primul pas și dezactivați protocoalele inutile, cum ar fi amânarea SMTP. -
Instalați unitatea curentă. În funcție de cât de mult va avea nevoie nodurile, probabil veți avea nevoie de o unitate de 220 de volți. -
Configurați hardware-ul. După ce aveți totul instalat, puteți începe configurarea hardware-ului. Linux este sistemul de operare implicit pentru clusterele HPC, nu numai pentru că este cel mai bun mediu pentru calcule științifice, ci și pentru că este complet gratuit de instalat pe sute sau mii de noduri. Imaginați-vă prețul pe care îl veți plăti dacă ați fi instalat Windows pe fiecare din aceste noduri.- Începeți să instalați cel mai recent firmware de BIOS și placă de bază care ar trebui să fie la fel pentru toate plăcile de bază.
- Instalați distribuția Linux preferată pe fiecare nod și o distribuție cu o interfață grafică pe nodul principal. CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat sau SLES sunt deseori utilizate.
- Pentru acest articol, vă recomandăm cu încredere Rocks Cluster. În plus față de instalarea tuturor instrumentelor necesare pentru funcționarea corectă a clusterelor, Rocks folosește o metodă excelentă pentru a „distribui” rapid multe cazuri de sine în noduri, folosind boot-ul PXE și procedura de lansare rapidă Oil Oil Tree.
-
Instalați software-ul. Instalați o interfață pentru transmisie, gestionarea resurselor și alte biblioteci necesare. Dacă nu ați instalat Rocks în pasul anterior, va trebui să configurați manual toate softurile necesare pentru a activa mecanismele de calcul paralele.- În primul rând, veți avea nevoie de un sistem de gestionare bash, precum Torque Resource Manager, care vă permite să împărțiți și să distribuiți diferite sarcini pe mai multe mașini.
- Torque Torque cu Maui Cluster Scheduler pentru a finaliza configurația.
- În continuare, va trebui să instalați interfața expeditorului necesară proceselor de pe mașini diferite pentru a partaja aceleași date. Instalați OpenMP, este foarte ușor de utilizat.
- Nu uitați de bibliotecile și compilatoarele multithreading pentru a crea programe de calcul paralele. Încă o dată, Rocks este cea mai bună soluție.
-
Conectați nodurile dintr-o rețea. Nodul principal trimite sarcinile care trebuie executate celorlalte noduri de calcul care vor returna rezultatele în timp ce se transmit mesaje unul altuia. Cu cât merge mai repede, cu atât mai bine.- Utilizați o rețea Ethernet privată pentru a conecta toate aceste noduri într-un cluster.
- Nodul de cap poate acționa, de asemenea, ca un server NFS, PXE, DHCP, TFTP și NTP din rețeaua pe care o creați.
- Trebuie să separați această rețea de rețelele publice pentru a vă asigura că pachetele pe care serverele le schimbă nu interferează cu pachetele schimbate în restul rețelei.
-
Testați clusterul. Ultimul lucru pe care trebuie să îl faceți înainte de a elibera toată puterea supercomputerului dvs. este să testați performanța acestuia. Testul de performanță High Performance Lynpack (HPL) este o alegere populară pentru măsurarea vitezei de calcul a unui grup de calculatoare. Va trebui să-l compilați din sursa sa cu toate optimizările pe care le oferă compilatorul dvs. în conformitate cu arhitectura aleasă.- Evident, trebuie să o compilați din sursa care vă oferă cele mai multe opțiuni pentru optimizarea platformei. De exemplu, dacă utilizați procesoare AMD, compilați-l cu Open64 alegând un nivel de optimizare -0 rapid.
- Comparați rezultatele de pe TOP500.org pentru a vedea dacă supercomputerul dvs. poate concura cu cei mai puternici 500 de supercomputere din lume!
- Pentru a atinge viteze foarte rapide în rețea, aflați despre interfețele InfiniBand. Totuși, pregătește-te să spargi banca de salvare.
- IPMI poate facilita administrarea pe scară largă, aducându-vă KVM-over-IP, un ciclu de alimentare separat și multe altele.
- Utilizați Ganglia pentru a urmări încărcările de calcul pe noduri.
- Asigurați-vă că infrastructura dvs. poate suporta încărcarea.