תוֹכֶן
הוא wiki, מה שאומר שמאמרים רבים נכתבים על ידי כמה מחברים. כדי ליצור מאמר זה, 18 אנשים, חלקם אנונימיים, השתתפו במהדורה ושיפורו לאורך זמן.האם אתה זקוק למכונה שצריכה לבצע מאות מיליארדי חישובי נקודה צפה בשנייה? האם אתה זקוק לסיפור שיסביר כיצד מחשב העל שלך במרתף פוצץ את המפסק? בניית אשכול (או אשכול) של מחשבים בעלי ביצועים גבוהים הוא אתגר שכל מומחה יכול להתגבר עליו בסוף שבוע בתקציב המתאים. מנקודת מבט טכנית, מחשב סופר-מעבד מודרני הוא רשת מחשבים העובדת במקביל כדי לפתור בעיה. על ידי ביצוע שלבים פשוטים להתקנת הציוד והתקנת התוכנה הדרושה, גם אתה יכול לקבל מחשב-על.
בשלבים
-
קבעו את הציוד והמשאבים הדרושים. תזדקק לצומת ראש, לפחות שתים עשרה צמתים זהים אחרים, מתג אתרנט, יחידת אספקת חשמל ומדף. קבע את הצרכים שלך לחשמל, קירור וחלל. עליכם גם להחליט באיזו כתובת IP תרצו להשתמש לרשתות הפרטיות שלכם, שמות הצמתים, התוכנה שתרצו להתקין והטכנולוגיה שתרצו עבור יכולות מחשוב (נחזור על כך בהמשך).- גם אם החומרה תעלה לכם ביוקר, כל התוכנות המוצגות במאמר זה הינן חינמיות ורובן ללא זכויות.
- אם אתה רוצה לקבל מושג כמה מהר יכול להגיע מחשב-על, אתה יכול להשתמש בכלי זה: http://hpl-calculator.sourceforge.net/.
-
התקן את הצמתים. יהיה עליכם להרכיב את הצמתים או לקבל שרתים מורכבים מראש.- בחר שלדת שרת עם הרבה מקום, מערכת קירור מתאימה ואופטימיזציה אנרגטית.
- אתה יכול גם להשתמש בתריסר שרתים ישנים, סכום אלה יעלה על הכוח של יחידות בודדות ותחסוך כסף רב. כל המעבדים, מתאמי הרשת ולוחות האם חייבים להיות זהים כדי שהמערכת כולה תפעל בצורה חלקה. כמובן, אל תשכח את זיכרון ה- RAM והאחסון עבור כל אחד מהצמתים, כמו גם לפחות כונן דיסק אחד לראש.
-
התקן את השרתים על המדף. התחל בתחתית אם החלק העליון של המדף אינו משוקלל. תזדקק גם לחבר שיעזור לך, השרתים יכולים להיות כבדים ויהיה קשה להנחות אותם על מסילות המדף. -
התקן את מתג ה- Ethernet בראש המארז. קח רגע לתצורה. אפשר מסגרת ג'מבו בגודל 9000 בתים, קבע את כתובות ה- IP לכתובות הסטטיות שבחרת בשלב הראשון, והשבית פרוטוקולים מיותרים כמו חטטנות SMTP. -
התקן את היחידה הנוכחית. תלוי כמה זרם הצמתים יצטרכו, כנראה שתזדקקו ליחידת 220 וולט. -
קבע את התצורה של החומרה. לאחר שהכל מותקן, תוכלו להתחיל להגדיר את התצורה של החומרה. לינוקס היא מערכת ההפעלה המוגדרת כברירת מחדל עבור אשכולות HPC, לא רק מכיוון שהיא הסביבה הטובה ביותר לחישובים מדעיים, אלא גם מכיוון שהיא בחינם להתקנה על מאות או אלפי צמתים. דמיין את המחיר שתשלם אם היית צריך להתקין את Windows בכל אחד מהצמתים האלה.- התחל בהתקנת הקושחה העדכנית ביותר של ה- BIOS ושל לוח האם שצריכים להיות זהים לכל לוחות האם.
- התקן את תפוצת הלינוקס המועדפת עליך על כל אחד מהצמתים והפצה עם ממשק גרפי בצומת הראש. לעתים קרובות משתמשים בסנטוס, OpenSuse, מדעי לינוקס, RedHat או SLES.
- למאמר זה אנו ממליצים בחום על Rocks Cluster. בנוסף להתקנת כל הכלים הדרושים לאשכולות כדי לעבוד כראוי, רוקס משתמש בשיטה מעולה כדי "להפיץ" מקרים רבים מעצמם לצמתים באמצעות מגף ה- PXE ובנוהל ההפעלה המהירה של שמן התה האדום.
-
התקן את התוכנה. התקן ממשק לשידור, ניהול משאבים וספריות נחוצות אחרות. אם לא התקנת את Rocks בשלב הקודם, תצטרך להגדיר ידנית את כל התוכנות הדרושות להפעלת מנגנוני החישוב המקבילים.- ראשית, תזדקק למערכת ניהול bash, כגון מנהל משאבים מומנט, המאפשר לך לחלק ולהפיץ משימות שונות על פני מכונות מרובות.
- מומנט מומנט עם מתזמן אשכול מאווי להשלמת התצורה.
- בשלב הבא תצטרך להתקין את ממשק השולח הדרוש כדי שהתהליכים במכונות שונות ישתפו אותם נתונים. התקן את OpenMP, קל מאוד לשימוש.
- אל תשכח ספריות וקומפיילרים מרובי-שלבים ליצירת תוכניות חישוב מקבילות. שוב, סלעים הם הפיתרון הטוב ביותר.
-
חבר את הצמתים ברשת. צומת הראש שולחת את המשימות שיש לבצע לבלוטות המחשוב האחרות שיחזירו את התוצאות תוך כדי שליחת הודעות אחת לשנייה. ככל שהוא הולך מהר יותר, כך ייטב.- השתמש ברשת Ethernet פרטית כדי לקשר את כל הצמתים הללו לאשכול.
- צומת הראש יכולה לפעול גם כשרת NFS, PXE, DHCP, TFTP ו- NTP ברשת שאתה יוצר.
- עליכם להפריד רשת זו מרשתות ציבוריות כדי להבטיח שהחבילות שהשרתים מחליפים לא יפריעו למנות שהוחלפו בשאר חלקי הרשת.
-
בחן את האשכול. הדבר האחרון שעליך לעשות לפני שתשחרר את כל הכוח של מחשב העל שלך הוא לבדוק את הביצועים שלו. מבחן הביצועים High Lyn Lynpack (HPL) הוא בחירה פופולרית למדידת מהירות המחשוב של אשכול מחשבים. יהיה עליכם לקמפל אותו ממקורו עם כל האופטימיזציות שהמהדר שלכם מציע בהתאם לארכיטקטורה שבחרתם.- ברור שעליך לקמפל אותו מהמקור שנותן לך את האפשרויות המרובות ביותר לייעול הפלטפורמה שלך. לדוגמה, אם אתה משתמש במעבדי AMD, ערוך אותו עם Open64 על ידי בחירת רמת אופטימיזציה -0 מהירה.
- השווה את התוצאות ב- TOP500.org כדי לראות אם מחשב העל שלך יכול להתמודד עם 500 מחשבי העל החזקים ביותר בעולם!
- כדי להגיע למהירויות ממש ממש ברשת, גלה על ממשקי InfiniBand. עם זאת, התכוננו לשבור את החזירון.
- IPMI יכול להקל על ניהול בקנה מידה גדול על ידי הבאת לך KVM-over-IP, מחזור כוח נפרד ועוד.
- השתמש ב- Ganglia כדי לעקוב אחר עומסי מחשוב על הצמתים.
- וודא שהתשתית שלך יכולה לתמוך בעומס.