Inhoud
is een wiki, wat betekent dat veel artikelen zijn geschreven door verschillende auteurs. Om dit artikel te maken, namen 18 mensen, sommige anoniem, deel aan de editie en de verbetering ervan in de loop van de tijd.Hebt u een machine nodig die honderden miljarden drijvende komma berekeningen per seconde moet maken? Heb je een verhaal nodig om uit te leggen hoe je supercomputer in de kelder de breker heeft opgeblazen? Het bouwen van een cluster (of cluster) van krachtige computers is een uitdaging die elke expert in een weekend met het juiste budget kan overwinnen. Technisch gezien is een moderne multi-processor supercomputer een netwerk van computers die parallel werken om een probleem op te lossen. Door eenvoudige stappen te volgen om de apparatuur te monteren en de benodigde software te installeren, kunt u ook een supercomputer hebben.
stadia
-
Bepaal de benodigde apparatuur en middelen. U hebt een hoofdknooppunt, ten minste twaalf andere identieke knooppunten, een Ethernet-schakelaar, een voedingseenheid en een plank nodig. Bepaal uw behoeften aan elektriciteit, koeling en ruimte. U moet ook beslissen welk IP-adres u wilt gebruiken voor uw privé-netwerken, de namen van de knooppunten, de software die u wilt installeren en de technologie die u wilt voor computermogelijkheden (we komen hier later op terug).- Zelfs als de hardware u veel gaat kosten, is alle software in dit artikel gratis en de meeste zijn vrij van rechten.
- Als u een idee wilt krijgen van hoe snel een supercomputer kan bereiken, kunt u deze tool gebruiken: http://hpl-calculator.sourceforge.net/.
-
Installeer de knooppunten. U moet de knooppunten samenstellen of vooraf geassembleerde servers krijgen.- Kies een serverchassis met veel ruimte, een geschikt koelsysteem en energieoptimalisatie.
- U kunt ook een dozijn oude servers gebruiken, de som hiervan overschrijdt het vermogen van afzonderlijke eenheden en u bespaart veel geld. Alle processors, netwerkadapters en moederborden moeten identiek zijn om het hele systeem soepel te laten werken. Natuurlijk moet u het RAM en de opslag voor elk van de knooppunten niet vergeten, evenals ten minste één schijfstation voor de kop.
-
Installeer de servers op de plank. Begin onderaan als de bovenkant van de plank niet gewogen is. Je hebt ook een vriend nodig om je te helpen, de servers kunnen zwaar zijn en het zal moeilijk zijn om ze op de rails van de plank te geleiden. -
Installeer de Ethernet-schakelaar bovenop het chassis. Neem even de tijd om het te configureren. Sta een jumbo-framegrootte van 9000 bytes toe, stel de IP-adressen in op de statische adressen die u in de eerste stap hebt gekozen en schakel onnodige protocollen zoals SMTP-snuffelen uit. -
Installeer de huidige eenheid. Afhankelijk van hoeveel stroom de knooppunten nodig hebben, hebt u waarschijnlijk een 220-volt-eenheid nodig. -
Configureer de hardware. Nadat alles is geïnstalleerd, kunt u beginnen met het configureren van de hardware. Linux is het standaardbesturingssysteem voor HPC-clusters, niet alleen omdat het de beste omgeving is voor wetenschappelijke berekeningen, maar ook omdat het volledig gratis op honderden of duizenden knooppunten kan worden geïnstalleerd. Stel u de prijs voor die u betaalt als u Windows op elk van deze knooppunten zou moeten installeren.- Begin met het installeren van de nieuwste BIOS- en moederbordfirmware die hetzelfde moet zijn voor alle moederborden.
- Installeer uw gewenste Linux-distributie op elk van de knooppunten en een distributie met een grafische interface op het hoofdknooppunt. CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat of SLES worden vaak gebruikt.
- Voor dit artikel raden we Rocks Cluster ten zeerste aan. Naast het installeren van alle tools die nodig zijn om clusters goed te laten werken, gebruikt Rocks een uitstekende methode om snel veel exemplaren van zichzelf te 'distribueren' naar nodes met behulp van de PXE-opstartprocedure en de snelstartprocedure van Red Tea Tree Oil.
-
Installeer de software. Installeer een interface voor verzending, resourcebeheer en andere noodzakelijke bibliotheken. Als u Rocks in de vorige stap niet hebt geïnstalleerd, moet u alle benodigde software handmatig configureren om de parallelle berekeningsmechanismen te activeren.- Ten eerste hebt u een bash-beheersysteem nodig, zoals Torque Resource Manager, waarmee u verschillende taken over meerdere machines kunt verdelen en verdelen.
- Koppel Koppel met Maui Cluster Scheduler om de configuratie te voltooien.
- Vervolgens moet u de afzenderinterface installeren die nodig is voor de processen op verschillende machines om dezelfde gegevens te delen. Installeer OpenMP, het is heel gemakkelijk te gebruiken.
- Vergeet multithreading-bibliotheken en compilers niet om parallelle berekeningsprogramma's te maken. Nogmaals, Rocks is de beste oplossing.
-
Verbind de knooppunten in een netwerk. Het hoofdknooppunt verzendt de uit te voeren taken naar de andere rekenknooppunten die de resultaten retourneren terwijl ze berichten naar elkaar verzenden. Hoe sneller het gaat, hoe beter.- Gebruik een privé Ethernet-netwerk om al deze knooppunten in een cluster te koppelen.
- Het hoofdknooppunt kan ook fungeren als een NFS-, PXE-, DHCP-, TFTP- en NTP-server op het netwerk dat u maakt.
- U moet dit netwerk scheiden van openbare netwerken om ervoor te zorgen dat de pakketten die de servers uitwisselen, niet interfereren met pakketten die via de rest van het netwerk worden uitgewisseld.
-
Test het cluster. Het laatste wat u hoeft te doen voordat u alle kracht van uw supercomputer loslaat, is de prestaties testen. De high performance Lynpack (HPL) -prestatietest is een populaire keuze voor het meten van de computersnelheid van een computercluster. U zult het vanuit de bron moeten compileren met alle optimalisaties die uw compiler biedt volgens de gekozen architectuur.- Uiteraard moet u het compileren vanuit de bron die u de meeste opties biedt voor het optimaliseren van uw platform. Als u bijvoorbeeld AMD-processors gebruikt, compileer deze dan met Open64 door een -0snel optimalisatieniveau te kiezen.
- Vergelijk de resultaten op TOP500.org om te zien of uw supercomputer kan concurreren met de 500 krachtigste supercomputers ter wereld!
- Ontdek de InfiniBand-interfaces om echt hoge snelheden op het netwerk te bereiken. Maak je echter klaar om het spaarvarken te breken.
- IPMI kan het beheer op grote schaal vergemakkelijken door u KVM-over-IP, een afzonderlijke stroomcyclus en meer te bieden.
- Gebruik Ganglia om computerbelasting op de knooppunten te volgen.
- Zorg ervoor dat uw infrastructuur de belasting kan ondersteunen.