Hoe een supercomputer te maken

U hebt een auto nodig die in staat is om berekeningen uit te voeren tot honderden biljoen tekens na een komma per seconde? Of heb je een verhaal nodig dat in bars kan worden verteld, over hoe de supercomputer in je kelder verkeersopstoppingen heeft geslagen? Het creëren van uw eigen krachtige computer, of een supercomputer - de taak die elke ervaren gick in het weekend kan oplossen in de aanwezigheid van vrije tijd en enige hoeveelheid geld. Uitgedrukt door de technische taal, een moderne multiprocessor supercomputer - een netwerk van computers die parallel werken om het probleem op te lossen. Dit artikel beschrijft even elke stap van het proces van het bouwen van een dergelijk netwerk, aandacht wordt besteed aan de "klier" en software.

Stappen

  1. Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 1
een. Bepaal eerst welke componenten en middelen nodig zijn. U hebt een hoofdknooppunt nodig, minimum dozijn identieke computerknooppunten, Ethernet-schakelaar, Power Distribution Unit en Rack. Bepaal de kracht van bedrading en koeling, evenals het ruimtegebied dat u nodig heeft. Bepaal ook welke IP-adressen u wilt gebruiken voor knooppunten die u zult leveren en welke technologieën moeten parallelle computermacht (meer hieronder hieronder) moeten maken.
  • Hoewel "ijzer" duur is, worden alle programma`s die in het artikel worden gegeven, gratis verdeeld, en de meesten van hen zijn open source.
  • Als u wilt weten hoe snel uw supercomputer theoretisch kan zijn, gebruikt u deze tool: http: // hpl-calculator.Sourceforge.Net /
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 2
    2. Monteer knooppunten. U moet netwerkknooppunten verzamelen of voorgemonteerde servers kopen.
  • Selecteer frames voor servers met het meest rationele gebruik van ruimte en energie, evenals met efficiënte koeling.
  • Of U kunt "een dozijn of zo gebruikte servers" gooien, enigszins verouderd - en laat hun gewicht het totale gewicht van componenten overschrijden, maar u bespaart een fatsoenlijk bedrag. Alle processors, netwerkadapters en moederborden moeten hetzelfde zijn, zodat computers goed samenwerken. Vergeet natuurlijk geen RAM en harde schijven voor elk knooppunt, evenals ten minste één optische schijf voor het hoofdknooppunt.
  • Titel afbeelding Build a Supercomputer Stap 3
    3. Installeer de servers in het rek. Begin vanaf de onderkant, zodat het rek niet van bovenaf overweldigd is. Je hebt hulp nodig om een ​​vriend te helpen - de verzamelde servers kunnen erg zwaar zijn en in de cellen plaatsen waarop ze in het rek houden, vrij moeilijk.
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 4
    4. Installeer de Ethernet-schakelaar naast het rek. Het is noodzakelijk om de schakelaar onmiddellijk te configureren: stel de grootte van de jumbo-frame 9000 bytes in, stel het statische IP-adres in dat u in stap 1 hebt geselecteerd en de onnodige protocollen uitzet, zoals SMTP.
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 5
    vijf. Installeer de Power Distributor (PDU of Power Distribution Unit). Afhankelijk van welke maximale belasting de knooppunten op uw netwerk geeft, heeft u mogelijk 220 volt nodig voor een krachtige computer.
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 6
    6. Wanneer alles is geïnstalleerd, gaat u naar de configuratie. Linux is in feite het belangrijkste systeem voor high-performance (HPC) -clusters - het is niet alleen perfect als een omgeving voor wetenschappelijke computergebruik, maar u hoeft nog steeds niet te betalen voor de installatie van het systeem voor honderden en zelfs duizenden knooppunten. Stel je voor hoeveel de installatie van Windows voor alle knooppunten zou kosten!
  • Begin met het gebruik van de nieuwste BIOS-versie voor het moederbord en de software van de fabrikant, die hetzelfde zou moeten zijn voor alle servers.
  • Installeer de Preferred Linux-distributie op alle knooppunten en naar het hoofdknooppunt - een grafische interface-distributie. Populaire systemen: Centos, OpenSUSE, wetenschappelijke Linux, Redhat en Sls.
  • De auteur beveelt ten zeerste aan om Rocks Cluster Distribution te gebruiken. Naast het installeren van alle programma`s en hulpmiddelen die nodig zijn voor cluster, implementeert de rotsen een grote methode voor een snelle `overdracht van een aantal exemplaren van het systeem naar vergelijkbare servers met behulp van PXE-boot en procedures` Kick Start `van Study Hat.
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 7
    7. Installeer berichtoverdrachtsinterface, resourcemanager en andere noodzakelijke bibliotheken. Als u geen rotsen in de vorige stap hebt ingesteld, moet u de benodigde software handmatig installeren om de logica van parallel computing te configureren.
  • Om te beginnen heb je een draagbaar systeem nodig om met Bash te werken, bijvoorbeeld, Morsing Resource Manager, waarmee je taken voor verschillende machines kunt scheiden en distribueren.
  • Toevoegen aan koppel More Maui Clusterplanner om de installatie te voltooien.
  • Vervolgens moet u Messaging-interface opzetten die nodig is om individuele processen in elke afzonderlijke code te gebruiken om algemene gegevens te gebruiken. OpenMP - de gemakkelijkste optie.
  • Vergeet niet over multi-threaded wiskundige bibliotheken en compilers die uw programma`s "verzamelen voor gedistribueerde computergebruik. Ik zei al dat je gewoon rotsen moest zetten?
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 8
    acht. Sluit computers aan op het netwerk. Het hoofdknooppunt verzendt taken om te berekenen op ondergeschikte knooppunten, die op zijn beurt het resultaat terug moeten retourneren, evenals berichten naar elkaar verzenden. En hoe sneller dit alles gebeurt, hoe beter.
  • Gebruik het eigen Ethernet-netwerk om alle knooppunten aan het cluster aan te sluiten.
  • Het hoofdknooppunt kan ook werken als NFS, PXE, DHCP, TFTP- en NTP-servers wanneer deze is aangesloten op Ethernet.
  • U moet dit netwerk van het openbaar scheiden om er zeker van te zijn dat pakketten niet overlappen door anderen in LAN.
  • Titel afbeelding Bouw een supercomputer Stap 9
    negen. Testcluster. Het laatste wat u moet doen voordat u toegang geeft tot computerfaciliteiten - Testprestaties.HPL (High Performance Lynpack) Benchmark-populaire optie voor het meten van de snelheid van berekeningen in het cluster. U moet van bronnen compileren met de hoogste mate van optimalisatie die uw compiler de architectuur mogelijk maakt die u hebt gekozen.
  • U moet natuurlijk compileren met alle mogelijke optimalisatie-instellingen die beschikbaar zijn voor het platform dat u hebt gekozen. Bijvoorbeeld bij het gebruik van AMD CPU, compileer in open64 en optimalisatie-niveau -0.
  • Vergelijk de resultaten met TOP500.Org om uw cluster te vergelijken met 500 snelste supercomputers in de wereld!

    • Tips

    • IPMI kan de administratie van een groot cluster vereenvoudigen, met KVM-over-IP, op afstand energiebeheer en nog veel meer.
    • Neem een ​​kijkje op de Infiniliband-netwerkinterface om een ​​heel hoge snelheid te krijgen. Maar wees bereid om premiumtoegang te betalen.
    • Gebruik Ganglia om de belasting op afzonderlijke knooppunten te controleren.

    Waarschuwingen

    • Zorg ervoor dat de infrastructuur van de kamer (bedrading enzovoort) bestand zijn tegen de belasting.
    Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar