Content
és un wiki, el que significa que molts articles són escrits per diversos autors. Per crear aquest article, 18 persones, algunes anònimes, van participar en la seva edició i la seva millora amb el pas del temps.Necessiteu una màquina que hagi de fer centenars de milers de milions de càlculs de coma flotant per segon? Necessiteu una història per explicar com el vostre supercomputador de la bodega va explotar el trencador? La creació d’un clúster (o clúster) d’ordinadors d’alt rendiment és un repte que qualsevol expert pot superar en un cap de setmana amb el pressupost adequat. Des d’un punt de vista tècnic, un supercomputador modern de diversos processadors és una xarxa d’ordinadors que funcionen en paral·lel per resoldre un problema. Seguint senzills passos per muntar l'equip i instal·lar el programari necessari, també podreu tenir un supercomputador.
etapes
-
Determinar els equips i recursos necessaris. Necessitareu un node de capçalera, com a mínim dotze nodes idèntics, un commutador Ethernet, una unitat d'alimentació i una prestatgeria. Determineu les vostres necessitats d’electricitat, refrigeració i espai. També heu de decidir quina adreça IP voleu utilitzar per a les vostres xarxes privades, els noms dels nodes, el programari que voleu instal·lar i la tecnologia que voleu per a les capacitats informàtiques (hi tornarem més endavant).- Tot i que el maquinari us costarà molt, tot el programari presentat en aquest article és gratuït i la majoria està lliure de drets.
- Si voleu fer-vos una idea de la velocitat que pot arribar a un superordinador, podeu fer servir aquesta eina: http://hpl-calculator.sourceforge.net/.
-
Instal·leu els nodes. Haureu de muntar els nodes o obtenir servidors pre-muntats.- Trieu un xassís del servidor amb molt d’espai, un sistema de refrigeració adequat i l’optimització d’energia.
- També podeu utilitzar una dotzena de servidors antics, la suma d’aquests superarà el poder de les unitats individuals i estalviareu molts diners. Tots els processadors, adaptadors de xarxa i plaques base han de ser idèntics perquè tot el sistema funcioni correctament. Per descomptat, no heu d'oblidar la memòria RAM i l'emmagatzematge de cadascun dels nodes, així com almenys una unitat de disc per al cap.
-
Instal·leu els servidors a la prestatgeria. Comença per la part inferior si la part superior del prestatge no té pes. També necessitareu un amic per ajudar-vos, els servidors poden ser pesats i serà difícil guiar-los als rails de la prestatgeria. -
Instal·leu l’interruptor Ethernet a la part superior del xassís. Preneu-vos un moment per configurar-lo. Permet una mida de fotograma jumbo de 9000 bytes, estableix les adreces IP a les adreces estàtiques que has triat en el primer pas i desactiva protocols innecessaris com ara l'atac de SMTP. -
Instal·leu la unitat actual. Segons la quantitat de corrent que necessiten els nodes, probablement necessitareu una unitat de 220 volts. -
Configura el maquinari. Un cop tingueu tot instal·lat, podreu començar a configurar el maquinari. Linux és el sistema operatiu predeterminat dels clústers HPC, no només perquè és el millor entorn per als càlculs científics, sinó també perquè és completament gratuït d'instal·lar en centenars o milers de nodes. Imagineu-vos el preu que pagareu si haguéssiu d’instal·lar Windows a cadascun d’aquests nodes.- Comenceu a instal·lar el més recent firmware de BIOS i placa base que hauria de ser el mateix per a totes les plaques base.
- Instal·leu la vostra distribució Linux preferida a cadascun dels nodes i una distribució amb una interfície gràfica al node principal. Sovint s’utilitzen CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat o SLES.
- Per a aquest article, recomanem fermament Rocks Cluster. A més d’instal·lar totes les eines necessàries perquè el funcionament dels clústers funcioni correctament, Rocks utilitza un excel·lent mètode per "distribuir" moltes instàncies de si mateix als nodes mitjançant l’arrencada PXE i el procediment d’inici ràpid de Red Tea Tree.
-
Instal·leu el programari. Instal·leu una interfície per a transmissió, gestió de recursos i altres biblioteques necessàries. Si no heu instal·lat Rocks al pas anterior, haureu de configurar manualment tot el programari necessari per activar els mecanismes de càlcul paral·lel.- Primer, necessitareu un sistema de gestió bash, com ara Torque Resource Manager, que us permet dividir i distribuir diferents tasques entre diverses màquines.
- Torque Torque amb Maui Cluster Scheduler per completar la configuració.
- A continuació, haureu d’instal·lar la interfície del remitent que es necessita per als processos en diferents màquines per compartir les mateixes dades. Instal·leu OpenMP, és molt fàcil d’utilitzar.
- No oblideu les biblioteques i compiladors multithreading per crear programes de càlcul paral·lels. Una vegada més, Rocks és la millor solució.
-
Connecta els nodes d'una xarxa. El node de capçal envia les tasques a executar als altres nodes de càlcul que tornaran els resultats mentre s’envien missatges els uns als altres. Com més ràpid va, millor.- Utilitzeu una xarxa Ethernet privada per enllaçar tots aquests nodes en un clúster.
- El node de capçalera també pot actuar com a servidor NFS, PXE, DHCP, TFTP i NTP a la xarxa que creeu.
- Heu de separar aquesta xarxa de les xarxes públiques per assegurar-vos que els paquets que els servidors intercanvien no interfereixin amb els paquets intercanviats a la resta de la xarxa.
-
Prova el clúster. L’últim que heu de fer abans d’alliberar tota la potència del vostre supercomputador és provar el seu rendiment. La prova de rendiment Lynpack (HPL) de gran rendiment és una opció popular per mesurar la velocitat de càlcul d’un clúster d’informàtica. Haureu de compilar-ho des del seu origen amb totes les optimitzacions que us ofereix el vostre compilador segons l’arquitectura que heu triat.- Evidentment, heu de compilar-ho des de la font que us ofereix més opcions per optimitzar la vostra plataforma. Per exemple, si utilitzeu processadors AMD, compileu-lo amb Open64 escollint un nivell d’optimització de -0 ràpids.
- Compareu els resultats a TOP500.org per veure si el vostre superordinador pot competir amb els 500 supercomputadors més potents del món!
- Per assolir velocitats realment ràpides a la xarxa, esbrineu les interfícies InfiniBand. Tot i això, prepareu-vos per trencar la guardiola.
- L'IPMI pot facilitar l'administració a gran escala proporcionant-vos KVM-over-IP, un cicle d'alimentació separat i molt més.
- Utilitzeu Ganglia per rastrejar les càrregues de computació dels nodes.
- Assegureu-vos que la vostra infraestructura suporti la càrrega.