გჭირდებათ მანქანა, რომელსაც შეუძლია ასობით ტრილიონი მცურავი წერტილის გამოთვლა წამში? ან გჭირდებათ ბარის ისტორია იმის შესახებ, თუ როგორ გადააჭარბა თქვენს სარდაფში მდებარე სუპერკომპიუტერს ამომრთველი? საკუთარი მაღალი შესრულების გამოთვლითი კლასტერის აგება, სახელწოდებით სუპერკომპიუტერი, არის გამოწვევა ნებისმიერი ექსპერტისთვის, რომელსაც აქვს შაბათ -კვირა თავისუფალი დრო და გარკვეული თანხის გადასაჭრელად. ტექნიკურად რომ ვთქვათ, თანამედროვე, მრავალპროცესორიანი სუპერკომპიუტერი არის კომპიუტერების ქსელი, რომლებიც პარალელურად მუშაობენ პრობლემის გადასაჭრელად. ეს სტატია მოკლედ აღწერს პროცესის თითოეულ საფეხურს, აქცენტს აკეთებს აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფაზე.
ნაბიჯები
ნაბიჯი 1. ჯერ განსაზღვრეთ აპარატურის კომპონენტები და საჭირო რესურსები
თქვენ დაგჭირდებათ ერთი სათავე კვანძი, მინიმუმ ათეული იდენტური გამოთვლითი კვანძი, Ethernet გადამრთველი, ენერგიის განაწილების ერთეული და თარო. განსაზღვრეთ ელექტრული მოთხოვნა, გაგრილება და საჭირო სივრცე. ასევე გადაწყვიტეთ რა IP მისამართი გსურთ თქვენი კერძო ქსელებისთვის, რა დაასახელოთ კვანძები, რა პროგრამული პაკეტები გსურთ დაინსტალირებული და რა ტექნოლოგიით გსურთ უზრუნველყოთ პარალელური გამოთვლის შესაძლებლობები (ამის შესახებ მოგვიანებით).
- მიუხედავად იმისა, რომ აპარატურა ძვირია, ამ პროგრამებში ჩამოთვლილი ყველა პროგრამა უფასოა და უმეტესობა ღია წყაროა.
- თუ გსურთ ნახოთ რამდენად სწრაფი იქნება თქვენი სუპერკომპიუტერი თეორიულად, გამოიყენეთ ეს ინსტრუმენტი:
ნაბიჯი 2. ააშენეთ გამოთვლითი კვანძები
თქვენ დაგჭირდებათ კომპიუტერული კვანძების შეკრება ან წინასწარ სერვერების შეძენა.
- შეარჩიეთ კომპიუტერის სერვერის შასი, რომელიც მაქსიმალურად გაზრდის სივრცეს, გაგრილებას და ენერგოეფექტურობას.
- ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ ათეული ან იმდენად გამოყენებული, მოძველებული სერვერები - რომელთა მთლიანობა გადაწონის მათი ნაწილების ჯამს, მაგრამ დაზოგავთ ფულადი სახსრების დიდ რაოდენობას. ყველა პროცესორი, ქსელის გადამყვანები და დედაპლატები უნდა იყოს იდენტური, რომ მთელი სისტემა ლამაზად ერთად თამაშობდეს. რა თქმა უნდა, არ დაივიწყოთ ოპერატიული მეხსიერება და შენახვა თითოეული კვანძისათვის და სულ მცირე ერთი ოპტიკური დისკი თავის კვანძისათვის.
ნაბიჯი 3. დააინსტალირეთ სერვერები საკიდში
დაიწყეთ ქვემოდან, ასე რომ თარო არ იქნება მძიმე. თქვენ დაგჭირდებათ მეგობარი, რომელიც დაგეხმარებათ ამაში - მკვრივი სერვერები შეიძლება იყოს ძალიან მძიმე და მათი მიყვანა რელსებში, რომლებიც მათ თაროზე უჭირავს, რთულია.
ნაბიჯი 4. დააინსტალირეთ Ethernet გადამრთველი სერვერის შასის ზემოთ
გამოიყენეთ ეს მომენტი გადართვის კონფიგურაციისთვის: დაუშვით jumbo ჩარჩოს ზომა 9000 ბაიტი, დააყენეთ IP მისამართი სტატიკურ მისამართზე, რომელზეც თქვენ გადაწყვიტეთ ნაბიჯი 1 და გამორთეთ არასაჭირო მარშრუტიზაციის პროტოკოლები, როგორიცაა SMTP Snooping.
ნაბიჯი 5. დააინსტალირეთ PDU (დენის განაწილების ერთეული)
იმისდა მიხედვით, თუ რამდენი დენი შეიძლება დაგჭირდეთ თქვენს კვანძებს მაქსიმალური დატვირთვისას, შეიძლება დაგჭირდეთ 220 ვოლტი მაღალი ხარისხის გამოთვლებისთვის.
ნაბიჯი 6. ყველაფერი დაინსტალირებული, შეგიძლიათ დაიწყოთ კონფიგურაციის პროცესი
Linux არის დე ფაქტო ოპერაციული სისტემა HPC კლასტერებისთვის - არა მხოლოდ ის არის იდეალური გარემო სამეცნიერო გამოთვლებისთვის, არამედ მისი დაყენება ასობით ან ათასობით კვანძზე არ ღირს. წარმოიდგინეთ, რა დაჯდება Windows– ის დაყენება ყველა იმ კვანძზე!
- დაიწყეთ დედაპლატის BIOS- ისა და ფირმის უახლესი ვერსიის დაყენებით, რომელიც ერთნაირი უნდა იყოს ყველა კვანძზე.
- დააინსტალირეთ თქვენი სასურველი Linux distro თითოეულ კვანძზე, გრაფიკული ინტერფეისით სათავე კვანძისათვის. პოპულარული არჩევანი მოიცავს CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat და SLES.
- ეს ავტორი მკაცრად გირჩევთ გამოიყენოთ კლდეების კლასტერული განაწილება. გარდა იმისა, რომ გამოითვლება კლასტერი ფუნქციონირებისათვის საჭირო ყველა ინსტრუმენტისა, Rocks იყენებს შესანიშნავ მეთოდს კვანძებში საკუთარი თავის მრავალი შემთხვევის "გადანაწილებისათვის" PXE ჩატვირთვისა და Red Hat "Kick Start" პროცედურის გამოყენებით.
ნაბიჯი 7. დააინსტალირეთ შეტყობინებების გადაცემის ინტერფეისი, რესურსების მენეჯერი და სხვა საჭირო ბიბლიოთეკები
თუ თქვენ არ დააინსტალირეთ Rocks წინა ეტაპზე, თქვენ მოგიწევთ ხელით დააყენოთ საჭირო პროგრამული უზრუნველყოფა პარალელური გამოთვლის მექანიზმების გასააქტიურებლად.
- პირველ რიგში დაგჭირდებათ პორტატული ბაშის მართვის სისტემა, როგორიცაა ბრუნვის რესურსების მენეჯერი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაიშალოთ და განაწილდეთ დავალებები მრავალ მანქანაზე.
- დააწყვილეთ ბრუნვის მომენტი მაუის კლასტერის გრაფიკთან კონფიგურაციის დასასრულებლად.
- შემდეგ თქვენ უნდა დააინსტალიროთ შეტყობინებების გამგზავრების ინტერფეისი, რომელიც აუცილებელია ცალკეული გამოთვლითი კვანძების ინდივიდუალური პროცესებისათვის ერთიდაიგივე მონაცემების გასაზიარებლად. OpenMP არის უაზრო.
- არ დაივიწყოთ მათემატიკური ბიბლიოთეკები და შემდგენლები, რომლებიც ქმნიან თქვენს პარალელურ კომპიუტერულ პროგრამებს. მე აღვნიშნე, რომ თქვენ უბრალოდ უნდა დააინსტალიროთ Rocks?
ნაბიჯი 8. შეაერთეთ გამოთვლითი კვანძები ერთად
სათავე კვანძი აგზავნის გამოთვლილ ამოცანებს გამოთვლილ კვანძებში, რამაც თავის მხრივ უნდა გამოაგზავნოს შედეგი უკან, ასევე გაუგზავნოს შეტყობინებები ერთმანეთს. რაც უფრო სწრაფად მით უკეთესი.
- გამოიყენეთ კერძო Ethernet ქსელი კლასტერის ყველა კვანძის დასაკავშირებლად.
- სათავე კვანძს ასევე შეუძლია იმოქმედოს როგორც NFS, PXE, DHCP, TFTP და NTP სერვერი Ethernet ქსელში.
- თქვენ უნდა გამოყოთ ეს ქსელი საზოგადოებრივი ქსელებისგან, რაც უზრუნველყოფს, რომ სამაუწყებლო პაკეტები არ ჩაერიოს თქვენს ქსელში არსებულ სხვა ქსელებში.
ნაბიჯი 9. შეამოწმეთ მტევანი
ბოლო რამ, რისი გაკეთებაც გსურთ, სანამ თქვენს მომხმარებლებს ამდენი გამოთვლითი ძალა გამოუშვებთ, არის მისი მუშაობის შესამოწმებლად. HPL (High Performance Lynpack) საორიენტაციო ნიშანი პოპულარული არჩევანია კლასტერის გამოთვლითი სიჩქარის გასაზომად. თქვენ უნდა შეადგინოთ იგი წყაროდან ყველა შესაძლო ოპტიმიზაციით, რომელსაც თქვენი შემდგენელი გთავაზობთ თქვენს მიერ არჩეული არქიტექტურისთვის.
- თქვენ, რა თქმა უნდა, უნდა შეადგინოთ წყარო თქვენი პლატფორმის ოპტიმიზაციის ყველა შესაძლო ვარიანტით. მაგალითად, თუ იყენებთ AMD პროცესორებს, შეადგინეთ Open64– ით –0 სწრაფი ოპტიმიზაციის დონით.
- შეადარეთ თქვენი შედეგები TOP500.org– ზე და შეადარეთ თქვენი კლასტერი მსოფლიოს ყველაზე სწრაფ 500 სუპერკომპიუტერს!
ვიდეო - ამ სერვისის გამოყენებით, ზოგიერთი ინფორმაცია შეიძლება გაზიარდეს YouTube- თან
Რჩევები
- მართლაც მაღალი ქსელის სიჩქარისთვის, გადახედეთ InfiniBand ქსელის ინტერფეისებს. იყავით მზად გადაიხადოთ პრემიუმ ფასები.
- IPMI– ს შეუძლია დიდი მტევნის ადმინისტრირება გაზარდოს KVM– ზე IP– ით, დისტანციური დენის ველოსიპედით უზრუნველყოფით და სხვა.
- გამოიყენეთ Ganglia კვანძებზე გამოთვლითი დატვირთვის მონიტორინგისთვის.
