Ali potrebujete stroj, ki bi lahko na sekundo prinesel na stotine bilijonov izračunov s plavajočo vejico? Ali pa potrebujete zgodbo o tem, kako je superračunalnik v vaši kleti obrnil odklopnik? Izdelava lastne grozdne računalniške zmogljivosti, imenovane superračunalnik, je izziv za vsakega strokovnjaka, ki ima vikend prostega časa in nekaj denarja za sežig. Tehnično gledano je sodoben večprocesorski superračunalnik mreža računalnikov, ki vzporedno sodelujejo pri reševanju problema. Ta članek bo na kratko opisal vsak korak v procesu, s poudarkom na strojni in programski opremi.
Koraki
Korak 1. Najprej določite strojne komponente in potrebna sredstva
Potrebovali boste eno glavno vozlišče, vsaj ducat enakih računskih vozlišč, stikalo Ethernet, enoto za distribucijo energije in stojalo. Določite potrebo po elektriki, hlajenje in potreben prostor. Odločite se tudi, kateri naslov IP želite za svoja zasebna omrežja, kako poimenovati vozlišča, katere programske pakete želite namestiti in katero tehnologijo želite zagotoviti zmožnosti vzporednega računalništva (več o tem kasneje).
- Čeprav je strojna oprema draga, je vsa programska oprema, navedena v tem priročniku, brezplačna, večina pa je odprtokodnih.
- Če želite videti, kako hiter bi bil vaš superračunalnik, teoretično uporabite to orodje:
Korak 2. Zgradite računska vozlišča
Računalniška vozlišča morate sestaviti ali pridobiti strežnike za predhodno izdelavo.
- Izberite ohišje računalniškega strežnika, ki poveča prostor, hlajenje in energetsko učinkovitost.
- Lahko pa uporabite tudi ducat rabljenih, zastarelih strežnikov - katerih celota bo odtehtala vsoto njihovih delov, vendar vam bo prihranila precejšnjo količino denarja. Vsi procesorji, omrežni vmesniki in matične plošče morajo biti enaki, da se lahko celoten sistem lepo igra skupaj. Seveda ne pozabite na RAM in shranjevanje za vsako vozlišče ter vsaj en optični pogon za glavno vozlišče.
Korak 3. Namestite strežnike v stojalo
Začnite od spodaj, zato stojalo ne bo težko. Pri tem vam bo pomagal prijatelj - gosti strežniki so lahko zelo težki in jih je težko voditi v tirnice, ki jih držijo v stojalu.
Korak 4. Namestite stikalo Ethernet nad ohišjem strežnika
Vzemite si trenutek, da konfigurirate stikalo: omogočite velikosti okvirja Jumbo 9000 bajtov, nastavite naslov IP na statični naslov, ki ste ga izbrali v 1. koraku, in izklopite nepotrebne protokole usmerjanja, kot je SMTP Snooping.
Korak 5. Namestite PDU (enoto za distribucijo energije)
Odvisno od tega, koliko toka bodo vaša vozlišča potrebovala pri največji obremenitvi, boste za visoko zmogljivo računalništvo morda potrebovali 220 voltov.
Korak 6. Ko je vse nameščeno, lahko začnete postopek konfiguracije
Linux je de facto OS za grozde HPC - ne samo, da je idealno okolje za znanstveno računalništvo, ampak tudi njegova namestitev na stotine ali celo tisoče vozlišč ne stane nič. Predstavljajte si, koliko bi stala namestitev sistema Windows na vsa ta vozlišča!
- Začnite z namestitvijo najnovejše različice BIOS -a in vdelane programske opreme matične plošče, ki bi morala biti enaka na vseh vozliščih.
- Namestite želeno distribucijo linux na vsako vozlišče z grafičnim uporabniškim vmesnikom za glavno vozlišče. Priljubljene izbire vključujejo CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat in SLES.
- Ta avtor zelo priporoča uporabo distribucije grozdov Rocks. Poleg namestitve vseh orodij, ki so potrebna za delovanje računske gruče, Rocks uporablja odlično metodo za "distribucijo" številnih svojih primerov v vozlišča zelo hitro z zagonom PXE in postopkom Red Hat "Kick Start".
Korak 7. Namestite vmesnik za posredovanje sporočil, upravitelja virov in druge potrebne knjižnice
Če v prejšnjem koraku niste namestili Rocks, boste morali ročno nastaviti potrebno programsko opremo, da omogočite vzporedne računalniške mehanizme.
- Najprej boste potrebovali prenosni sistem za upravljanje bash, kot je upravitelj virov navora, ki vam omogoča, da razdelite naloge in jih razdelite na več strojev.
- Za dokončanje nastavitve povežite navor z Maui Cluster Scheduler.
- Nato boste morali namestiti vmesnik za posredovanje sporočil, ki je potreben, da si posamezni procesi na ločenih računalniških vozliščih delijo iste podatke. OpenMP je brez težav.
- Ne pozabite na večnitne matematične knjižnice in prevajalnike za izdelavo programov za vzporedno računalništvo. Ali sem omenil, da morate namestiti Rocks?
Korak 8. Povežite računska vozlišča skupaj
Glavno vozlišče pošilja računske naloge računskim vozliščem, ta pa morajo pošiljati rezultat nazaj in pošiljati sporočila drug drugemu. Hitreje bolje.
- Za povezavo vseh vozlišč v gruči uporabite zasebno ethernetno omrežje.
- Glavno vozlišče lahko deluje tudi kot strežnik NFS, PXE, DHCP, TFTP in NTP prek omrežja Ethernet.
- To omrežje morate ločiti od javnih omrežij, kar zagotavlja, da oddajni paketi ne motijo drugih omrežij v vašem LAN -u.
Korak 9. Preizkusite gručo
Zadnja stvar, ki jo boste morda želeli narediti, preden svojim uporabnikom sprostite vso to računsko moč, je preizkus njene zmogljivosti. Merilo HPL (High Performance Lynpack) je priljubljena izbira za merjenje računalniške hitrosti gruče. Prevesti ga boste morali iz vira z vsemi možnimi optimizacijami, ki jih ponuja prevajalnik za izbrano arhitekturo.
- Seveda morate sestaviti iz vira vse možne možnosti optimizacije za vašo platformo. Če na primer uporabljate procesorje AMD, prevedite z Open64 z -0hitrostjo optimizacije.
- Primerjajte svoje rezultate na TOP500.org in primerjajte svojo gručo z najhitrejšimi 500 superračunalniki na svetu!
Video - z uporabo te storitve se lahko nekateri podatki delijo z YouTubom
Nasveti
- Za res visoke hitrosti omrežja poiščite omrežne vmesnike InfiniBand. Bodite pripravljeni plačati premijske cene.
- IPMI lahko olajša upravljanje velike gruče z zagotavljanjem KVM-over-IP, oddaljenega kroženja napajanja itd.
- Uporabite Ganglia za spremljanje računskih obremenitev vozlišč.
