Како да креирате суперкомпјутер: 9 чекори (со илустрации)

Ви треба автомобил способен за извршување на пресметки до стотици трилиони знаци по запирка во секунда? Или ви е потребна приказна што може да се каже во барови, за тоа како суперкомпјутерот во вашиот подрумот ги исфрли сообраќајните метежи? Креирање на свој компјутер со високи перформанси или суперкомпјутер - задача што секој искусен Gick може да го реши во текот на викендот во присуство на слободно време и одредена сума на пари. Изразени од техничкиот јазик, модерен мултипроцесорски суперкомпјутер - мрежа од компјутери кои работат паралелно за да го решат проблемот. Оваа статија накратко го опишува секој чекор од процесот на изградба на таква мрежа, вниманието се посветува на "жлезда" и софтвер.

Чекори

Еден. Прво, одлучи кои компоненти и ресурси ќе бидат потребни. Потребен ви е главен јазол, минимум десетици идентични компјутерски јазли, етернет прекинувач, единица за дистрибуција на електрична енергија и решетката. Ја одредуваат моќта на жици и ладење, како и просторот што ќе ви треба. Исто така, одлучи кои IP адреси сакате да ги користите за јазли кои ќе ги испорачате и кои технологии ќе бидат потребни за да креирате паралелна компјутерска моќ (повеќе за ова подолу).

Иако "железо" е скапо, сите програми дадени во статијата се дистрибуираат бесплатно, а повеќето од нив се со отворен код.
Ако сакате да дознаете колку брзо вашиот суперкомпјутер може да биде теоретски, користете ја оваа алатка: http: // HPL-калкулатор.SourceForge.Нето /

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 2

2. Монтински јазли. Ќе треба да собирате мрежни јазли или да купувате претходно собрани сервери.

Изберете рамки за сервери со најрационална употреба на просторот и енергијата, како и со ефикасно ладење.

Или Можете да "фрлите десетина или така користени сервери, малку застарени - и нека нивната тежина ја надминува вкупната тежина на компонентите, но ќе заштедите пристоен износ. Сите процесори, мрежни адаптери и матични плочи мора да бидат исти, така што компјутерите работат добро заедно. Се разбира, не заборавајте за RAM и хард дискови за секој јазол, како и барем еден оптички диск за главниот јазол.

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 3

3. Инсталирајте ги серверите во решетката. Започнете од дното, така што решетката не е преоптоварена од погоре. Ќе ви треба помош на пријател - собраните сервери можат да бидат многу тешки и да ги стават во клетките на кои тие го задржуваат во решетката, доста тешко.

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 4

Четири. Инсталирајте го прекинувачот Ethernet до решетката. Неопходно е веднаш да се конфигурира прекинувачот: Поставете ја големината на Jumbo-рамката 9000 бајти, поставете ја статичната IP адреса што сте ја избрале во чекор 1 и исклучете ги непотребните протоколи, како што се SMTP.

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 5

Пет. Инсталирајте го дистрибутерот на енергија (PDU или дистрибуција на електрична енергија). Во зависност од тоа што максималното оптоварување ги дава јазлите на вашата мрежа, можеби ќе ви треба 220 волти за компјутер со високи перформанси.

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 6

6. Кога сè е инсталирано, одете на конфигурација. Linux всушност е главниот систем за високи перформанси (HPC) кластери - тоа не е само совршено како средина за научни компјутери, но сеуште не мора да плаќаат за инсталација на системот за стотици, па дури и илјадници јазли. Замислете колку инсталацијата на прозорците за сите јазли ќе чини!

Започнете со користење на најновата верзија на BIOS за матичната плоча и софтверот од производителот, кој треба да биде ист за сите сервери.

Инсталирајте ја претпочитаната дистрибуција на Линукс на сите јазли, и на главниот јазол - графички интерфејс дистрибуција. Популарни системи: Centos, OpenSUSE, Научен Linux, Redhat и Sles.

Авторот високо препорачува користење на карпи кластер дистрибуција. Во прилог на инсталирање на сите програми и алатки потребни за кластер, карпите спроведува одличен метод за брз "пренесување на плурално копија на системот на слични сервери користејќи PXE подигање и процедури.

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 7

7. Инсталирајте интерфејс за пренос на пораки, менаџер на ресурси и други потребни библиотеки. Ако не сте поставиле карпи во претходниот чекор, ќе треба рачно да го инсталирате потребниот софтвер за да ја конфигурирате логиката на паралелно компјутери.

За да започнете, ќе ви треба пренослив систем за работа со баш, на пример, менаџер на вртежен момент, кој ви овозможува да ги одделите и дистрибуирате задачите за неколку машини.

Додади во вртежен момент Повеќе Maui кластер распоредувач за да се заврши инсталацијата.

Следно, треба да се воспостави интерфејс за пораки кој е неопходен за индивидуалните процеси во секој поединечен код да користат општи податоци. OpenMP - најлесната опција.

Не заборавајте за мулти-навој математички библиотеки и компајлери кои ќе ги "собираат" вашите програми за дистрибуирани компјутери. Веќе реков дека треба само да ги ставите карпите?

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 8

осум. Поврзете ги компјутерите во мрежата. Главниот јазол испраќа задачи за пресметување на подредените јазли, што пак мора да го врати резултатот назад, како и да испраќа пораки едни на други. И побрзо сето тоа се случува, толку подобро.

Користете ја приватната Ethernet мрежа за да ги поврзете сите јазли во кластерот.

Главниот јазол исто така може да работи како NFS, PXE, DHCP, TFTP и NTP сервери кога е поврзан со Ethernet.

Мора да ја одделите оваа мрежа од јавноста за да бидете сигурни дека пакетите не се преклопуваат од другите во LAN.

Сликата под наслов Изгради суперкомпјутер Чекор 9

Девет. Тест кластер. Последното нешто што треба да го направите пред да дадете пристап до компјутерски капацитети - тест перформанси.HPL (високи перформанси Lynapack) репер-популарна опција за мерење на брзината на пресметките во кластерот. Треба да компајлирате од извори со највисок степен на оптимизација дека вашиот компајлер ви овозможува архитектурата што ја избравте.

Се разбира, мора да компајлирате со сите можни поставки за оптимизација кои се достапни за платформата што сте ја одбрале. На пример, кога користите AMD процесорот, компајлирате на Open64 и нивото на оптимизација -0.

Споредете ги резултатите со TOP500.Org да го споредат вашиот кластер со 500 најбрзи суперкомпјутери во светот!

Совети

IPMI може да го поедностави администрацијата на голем кластер, обезбедувајќи KVM-преку-IP, далечинско управување со електричната енергија и многу повеќе.
За да добиете навистина голема брзина, погледнете го мрежниот интерфејс InfiniBand. Но, бидете подготвени да платите премиум пристап.
Користете Ganglia за да го следите оптоварувањето на одделни јазли.

Предупредувања

Осигурајте се дека инфраструктурата на собата (жици и така натаму) ќе го издржи товарот.