Kas vajate masinat, mis suudaks teha sadu triljoneid ujukomaarvutusi sekundis? Või vajate baarilugu sellest, kuidas teie keldris asuv superarvuti kaitselülitit keeras? Oma suure jõudlusega arvutusklastri ehk superarvuti loomine on väljakutse igale asjatundjale, kellel on nädalavahetusel vaba aega ja raha kulutamiseks. Tehniliselt öeldes on kaasaegne mitme protsessoriga superarvuti võrk arvutitest, mis töötavad paralleelselt probleemi lahendamiseks. Selles artiklis kirjeldatakse lühidalt iga protsessi etappi, keskendudes riist- ja tarkvarale.
1
Esmalt määrake kindlaks vajalikud riistvarakomponendid ja ressursid. Teil on vaja ühte peasõlme, vähemalt tosinat identset arvutussõlme, Etherneti lülitit, toitejaotusseadet ja püstikut. Määrake elektrivajadus, jahutus ja ruumivajadus. Samuti otsustage, millist IP-aadressi soovite oma privaatvõrkude jaoks, mida sõlmedele nimetada, milliseid tarkvarapakette soovite installida ja millist tehnoloogiat soovite paralleelarvutusvõimalusi pakkuda (sellest lähemalt hiljem). Kuigi riistvara on kallis, kogu selles juhendis loetletud tarkvara on tasuta ja enamik neist on avatud lähtekoodiga. Kui soovite näha, kui kiire teie superarvuti teoreetiliselt oleks, kasutage seda tööriista: http://hpl-calculator.sourceforge.net/
2
Ehitage arvutussõlmed. Peate kokku panema arvutussõlmed või hankima eelseadistatud serverid.Valige arvutiserveri šassii, mis maksimeerib ruumi, jahutust ja energiatõhusust. Või võite kasutada kümmekonda kasutatud, aegunud serverit – mille kogusumma kaalub üles nende osad säästavad siiski märkimisväärse summa raha. Kõik protsessorid, võrguadapterid ja emaplaadid peaksid olema identsed, et kogu süsteem saaks kenasti koos mängida. Muidugi ärge unustage RAM-i ja salvestusruumi iga sõlme jaoks ning vähemalt ühte optilist draivi peasõlme jaoks.
3
Installige serverid riiulisse. Alustage alt, et hammas ei oleks ülevalt raske. Teil on vaja sõpra, kes teid selles aitaks – tihedad serverid võivad olla väga rasked ja nende juhtimine rööbastesse, mis neid riiulis hoiavad, on keeruline.
4
Paigaldage Etherneti lüliti serveri korpuse kohale. Kasutage lüliti konfigureerimiseks seda hetke: lubage 9000 baiti suurune kaadri suurus, määrake IP-aadressiks staatiline aadress, mille otsustasite 1. sammus, ja lülitage välja mittevajalikud marsruutimisprotokollid, nagu SMTP nuhkimine.
5
Paigaldage PDU (Power Distribution Unit). Sõltuvalt sellest, kui palju voolu teie sõlmed maksimaalse koormuse korral vajavad, võib suure jõudlusega andmetöötluse jaoks vaja minna 220 volti.
6
Kui kõik on installitud, võite alustada konfiguratsiooniprotsessi. Linux on HPC klastrite de facto OS – see pole mitte ainult ideaalne keskkond teaduslikuks andmetöötluseks, vaid selle installimine sadadesse või isegi tuhandetesse sõlmedesse ei maksa midagi. Kujutage ette, kui palju maksaks Windowsi installimine kõikidesse nendesse sõlmedesse!Alustage emaplaadi BIOS-i ja püsivara uusima versiooni installimisega, mis peaks olema kõigis sõlmedes sama. Installige igasse sõlme eelistatud Linuxi distributsioon koos graafilise kasutajaliidesega pea sõlm. Populaarsed valikud on CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat ja SLES. See autor soovitab tungivalt kasutada Rocks Cluster Distributioni. Lisaks kõigi arvutusklastri toimimiseks vajalike tööriistade installimisele kasutab Rocks suurepärast meetodit paljude enda eksemplaride väga kiireks sõlmedele “levitamiseks”, kasutades PXE-käivitust ja Red Hati “Kick Start” protseduuri.
7
Installige sõnumiedastusliides, ressursihaldur ja muud vajalikud teegid. Kui te ei installinud Rocksi eelmises etapis, peate paralleelsete arvutusmehhanismide lubamiseks vajaliku tarkvara käsitsi seadistama. Esmalt vajate kaasaskantavat bashihaldussüsteemi, näiteks Torque Resource Manageri, mis võimaldab teil katkestada. -ülestage ja levitage ülesandeid mitmele masinale.Seadistuse lõpuleviimiseks siduge pöördemoment Maui klastri ajakavaga.Järgmiseks peate installima sõnumiedastusliidese, mis on vajalik üksikute protsesside jaoks eraldi arvutussõlmedes, et jagada samu andmeid. OpenMP on lihtne. Ärge unustage paralleelarvutusprogrammide koostamiseks mitme lõimega matemaatikateeke ja kompilaatoreid. Kas ma mainisin, et peaksite lihtsalt Rocksi installima?
8
Võrgutage arvutussõlmed koos. Peasõlm saadab arvutusülesanded arvutussõlmedele, mis omakorda peavad tulemuse tagasi saatma, samuti saatma üksteisele sõnumeid. Mida kiiremini, seda parem.Kasutage klastri kõigi sõlmede ühendamiseks privaatset Etherneti võrku.Peasõlme võib Etherneti võrgu kaudu toimida ka NFS-, PXE-, DHCP-, TFTP- ja NTP-serverina.Peate eraldama selle võrgu avalikust võrgust. võrgud, mis tagab, et levipaketid ei sega teie LAN-i teisi võrke.
9
Testige klastrit. Viimane asi, mida võiksite teha enne kogu selle arvutusvõimsuse kasutajatele vabastamist, on selle jõudluse testimine. HPL (High Performance Lynpack) etalon on populaarne valik klastri arvutuskiiruse mõõtmiseks. Peate selle kompileerima allikast koos kõigi võimalike optimeeringutega, mida teie kompilaator teie valitud arhitektuuri jaoks pakub. Loomulikult peate kompileerima allikast koos kõigi oma platvormi võimalike optimeerimisvõimalustega. Näiteks kui kasutate AMD protsessoreid, kompileerige Open64-ga -0fast optimeerimistasemega. Võrrelge oma tulemusi saidil TOP500.org, et võrrelda oma klastrit maailma 500 kiireima superarvutiga!