Ձեզ պե՞տք է մի մեքենա, որը կարող է վայրկյանում կատարել հարյուրավոր տրիլիոն լողացող կետերի հաշվարկներ: Թե՞ ձեզ հարկավոր է սանդղակի պատմություն այն մասին, թե ինչպես է ձեր նկուղում գտնվող գերհամակարգիչը խափանել անջատիչը: Ձեր սեփական Բարձր կատարողականության հաշվիչ կլաստերի ստեղծումը, որը հայտնի է որպես գերհամակարգիչ, մարտահրավեր է ցանկացած փորձագետի համար, ով ունի հանգստյան օրերի ազատ ժամանակ և որոշ միջոցներ, որոնք կարող են լուծել: Technամանակակից, բազմապրոցեսոր գերհամակարգիչը տեխնիկապես մի խնդիր է լուծելու զուգահեռ աշխատող համակարգիչների ցանց: Այս հոդվածը հակիրճ նկարագրելու է գործընթացի յուրաքանչյուր քայլ ՝ կենտրոնանալով ապարատային և ծրագրային ապահովման վրա:
Քայլեր
Քայլ 1. Նախ որոշեք անհրաժեշտ ապարատային բաղադրիչներն ու ռեսուրսները:
Ձեզ հարկավոր կլինի մեկ գլխի հանգույց, առնվազն մեկ տասնյակ նույնական հաշվիչ հանգույց, Ethernet անջատիչ, էներգիայի բաշխիչ միավոր և դարակ: Որոշեք էլեկտրական պահանջարկը, սառեցումը և անհրաժեշտ տարածքը: Նաև որոշեք, թե ինչ IP հասցե եք ցանկանում ձեր մասնավոր ցանցերի համար, ինչ անվանել հանգույցները, ինչ ծրագրային փաթեթներ եք ցանկանում տեղադրել և ինչ տեխնոլոգիա եք ցանկանում ապահովել զուգահեռ հաշվարկման հնարավորությունները (այս մասին ավելի ուշ):
- Չնայած սարքավորումները թանկ են, այս ծրագրում թվարկված բոլոր ծրագրերն անվճար են, և շատերը բաց կոդ են:
- Եթե ցանկանում եք տեսնել, թե տեսականորեն որքան արագ կլինի ձեր գերհամակարգիչը, օգտագործեք այս գործիքը ՝
Քայլ 2. Կառուցեք հաշվիչ հանգույցները:
Դուք պետք է հավաքեք հաշվիչ հանգույցները կամ ձեռք բերեք նախապես կառուցված սերվերներ:
- Ընտրեք համակարգչային սերվերի շասսի, որն առավելագույնի կհասցնի տարածքը, սառեցումը և էներգաարդյունավետությունը:
- Կամ կարող եք օգտագործել տասնյակ կամ այնքան օգտագործված, հնացած սերվերներ, որոնց ամբողջը կգերազանցի դրանց մասերի գումարը, միևնույն ժամանակ ձեզ կխնայի կանխիկ գումար: Բոլոր պրոցեսորները, ցանցային ադապտերները և մայր տախտակները պետք է լինեն նույնը, որպեսզի ամբողջ համակարգը գեղեցիկ խաղա: Իհարկե, մի մոռացեք RAM- ի և պահեստավորման մասին յուրաքանչյուր հանգույցի համար և առնվազն մեկ օպտիկական սկավառակ `գլխի հանգույցի համար:
Քայլ 3. Տեղադրեք սերվերները դարակի մեջ:
Սկսեք ներքևից, այնպես որ դարակը վերևում ծանր չէ: Ձեզ հարկավոր կլինի ընկեր, որը կօգնի ձեզ այս հարցում.
Քայլ 4. Տեղադրեք Ethernet անջատիչը սերվերի շասսիի վերևում:
Վերցրեք այս պահը `անջատիչը կազմաձևելու համար. Թույլ տվեք jumbo շրջանակի չափսերը 9000 բայթ, սահմանեք IP հասցեն այն ստատիկ հասցեին, որը որոշեցիք 1 -ին քայլում և անջատեք անհարկի երթուղային արձանագրությունները, ինչպիսիք են SMTP Snooping- ը:
Քայլ 5. Տեղադրեք PDU- ն (էներգիայի բաշխման միավոր):
Կախված նրանից, թե որքան հոսանք կարող է պահանջվել ձեր հանգույցներին առավելագույն բեռնվածության դեպքում, բարձր արդյունավետության հաշվարկման համար կարող է անհրաժեշտ լինել 220 վոլտ:
Քայլ 6. Տեղադրված ամեն ինչով կարող եք սկսել կազմաձևման գործընթացը:
Linux- ը դե ֆակտո OS է HPC կլաստերների համար. Այն ոչ միայն իդեալական միջավայր է գիտական հաշվարկման համար, այլև հարյուրավոր կամ նույնիսկ հազարավոր հանգույցների վրա տեղադրելը ոչ մի ծախս չի պահանջում: Պատկերացրեք, թե որքան կարժենա Windows- ի տեղադրումը այդ բոլոր հանգույցների վրա:
- Սկսեք տեղադրել մայրական սալիկի BIOS- ի և որոնվածի վերջին տարբերակը, որը պետք է նույնը լինի բոլոր հանգույցների վրա:
- Տեղադրեք ձեր նախընտրած linux distro- ն յուրաքանչյուր հանգույցի վրա ՝ գլխի հանգույցի համար գրաֆիկական UI- ով: Հանրաճանաչ ընտրանքները ներառում են CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat և SLES:
- Այս հեղինակը խստորեն խորհուրդ է տալիս օգտագործել Rocks Cluster Distribution- ը: Բացի հաշվողական կլաստերի աշխատանքի համար անհրաժեշտ բոլոր գործիքներից, Rocks- ը հիանալի մեթոդ է կիրառում ՝ բազմաթիվ դեպքեր շատ արագ «տարածելու» հանգույցներին ՝ օգտագործելով PXE բեռնախցիկը և Red Hat- ի «Kick Start» ընթացակարգը:
Քայլ 7. Տեղադրեք հաղորդագրություն փոխանցող միջերեսը, ռեսուրսների կառավարիչը և անհրաժեշտ այլ գրադարաններ:
Եթե նախորդ քայլին չեք տեղադրել Rocks- ը, ապա ստիպված կլինեք ձեռքով կարգաբերել անհրաժեշտ ծրագրակազմը `զուգահեռ հաշվարկային մեխանիզմները միացնելու համար:
- Նախ ձեզ հարկավոր կլինի դյուրակիր bash կառավարման համակարգ, ինչպիսին է Torque Resource Manager- ը, որը թույլ է տալիս քայքայել և առաջադրանքները բաշխել բազմաթիվ մեքենաների:
- Irուգտեք ոլորող մոմենտը Maui Cluster Scheduler- ի հետ `կարգավորումն ավարտելու համար:
- Հաջորդը, դուք պետք է տեղադրեք հաղորդագրությունների փոխանցման միջերեսը, որն անհրաժեշտ է առանձին հաշվարկային հանգույցների առանձին գործընթացների համար `նույն տվյալները կիսելու համար: OpenMP- ը անիմաստ է:
- Մի մոռացեք մաթեմատիկական գրադարանների և կոմպիլյատորների մասին ՝ ձեր զուգահեռ հաշվողական ծրագրերը կառուցելու համար: Ես նշեցի, որ դուք պարզապես պետք է տեղադրել Rocks?
Քայլ 8. Հաշվարկվող հանգույցները միացրեք իրար:
Գլխի հանգույցը հաշվողական հանգույցներին է ուղարկում հաշվիչ առաջադրանքները, որոնք էլ իրենց հերթին պետք է հետ ուղարկեն արդյունքը, ինչպես նաև հաղորդագրություններ ուղարկեն միմյանց: Որքան արագ, այնքան լավ:
- Կլաստերի բոլոր հանգույցները միացնելու համար օգտագործեք մասնավոր ethernet ցանց:
- Գլխի հանգույցը կարող է նաև հանդես գալ որպես NFS, PXE, DHCP, TFTP և NTP սերվեր Ethernet ցանցի միջոցով:
- Դուք պետք է տարանջատեք այս ցանցը հանրային ցանցերից, ինչը ապահովում է, որ հեռարձակման փաթեթները չխանգարեն ձեր LAN- ի այլ ցանցերին:
Քայլ 9. Փորձարկեք կլաստերը:
Վերջին բանը, որ գուցե ցանկանաք անել, նախքան այս ամբողջ հաշվարկային հզորությունը ձեր օգտվողներին թողնելը, դրա կատարողականի ստուգումն է: HPL (High Performance Lynpack) նշաձողը հանրաճանաչ ընտրություն է կլաստերի հաշվարկային արագությունը չափելու համար: Ձեզ հարկավոր կլինի այն կազմել սկզբնաղբյուրից `ձեր ընտրած ճարտարապետության համար ձեր կոմպիլյատորների առաջարկած բոլոր հնարավոր օպտիմալացումներով:
- Դուք, անշուշտ, պետք է կազմեք աղբյուրից ՝ ձեր հարթակի օպտիմալացման բոլոր հնարավոր տարբերակներով: Օրինակ, AMD պրոցեսորներ օգտագործելու դեպքում կազմեք Open64- ի հետ -0 արագ օպտիմալացման մակարդակով:
- Համեմատեք ձեր արդյունքները TOP500.org կայքում ՝ ձեր կլաստերը համեմատելու համար աշխարհի ամենաարագ 500 գերհամակարգիչների հետ:
Տեսանյութ - Այս ծառայությունից օգտվելով ՝ որոշ տեղեկություններ կարող են կիսվել YouTube- ի հետ:
Խորհուրդներ
- Networkանցի իսկապես բարձր արագությունների համար նայեք InfiniBand ցանցի միջերեսներին: Պատրաստ եղեք վճարել պրեմիում գներ:
- IPMI- ն կարող է մեծ կլաստերի կառավարումը դյուրին դարձնել ՝ ապահովելով KVM-over-IP, հեռակառավարվող հեծանվավազք և այլն:
- Օգտագործեք Ganglia- ն `հանգույցների հաշվարկային բեռները վերահսկելու համար:
