Сізге секундына жүздеген триллион өзгермелі нүкте есептеулерін бере алатын машина қажет пе? Немесе сіздің жертөлеңіздегі суперкомпьютердің сөндіргішті қалай айналдырғаны туралы бар әңгіме қажет пе? Өзіңіздің жоғары өнімділік есептегіш кластеріңізді құру - бұл суперкомпьютер - демалыс күндері бос уақыт пен қолма -қол ақша жұмсау кез келген сарапшыға қиындық тудырады. Техникалық тұрғыдан алғанда, қазіргі заманғы, көп процессорлы суперкомпьютер-бұл мәселені шешу үшін параллель жұмыс істейтін компьютерлер желісі. Бұл мақалада процестің әр кезеңі қысқаша сипатталады, аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етуге назар аударылады.
Қадамдар
Қадам 1. Алдымен қажетті жабдықтың компоненттері мен қажетті ресурстарды анықтаңыз
Сізге бір бас түйін, кем дегенде он бірдей есептеу түйіні, Ethernet қосқышы, қуат тарату блогы және тірек қажет болады. Электр қажеттілігін, салқындатуды және қажетті кеңістікті анықтаңыз. Сондай -ақ, жеке желілер үшін қандай IP -адрес қажет екенін, түйіндерге қандай атау беру керектігін, қандай бағдарламалық қамтамасыз ету пакеттерін орнатқыңыз келетінін және параллель есептеу мүмкіндіктерін қандай технологиямен қамтамасыз еткіңіз келетінін шешіңіз (бұл туралы толығырақ кейінірек).
- Аппараттық құралдар қымбат болса да, осы әдістемеде көрсетілген барлық бағдарламалық қамтамасыз ету ақысыз және көпшілігі ашық көзі болып табылады.
- Егер сіз суперкомпьютеріңіздің теориялық жылдамдығын көргіңіз келсе, мына құралды қолданыңыз:
Қадам 2. Есептеу түйіндерін құрыңыз
Сізге есептеу түйіндерін жинау немесе алдын ала құрастыру серверлерін алу қажет болады.
- Кеңістікті, салқындатуды және энергия тиімділігін арттыратын компьютерлік сервер шассиін таңдаңыз.
- Немесе сіз ондаған немесе ескірген серверлерді пайдалана аласыз, олардың бөлігі олардың бөліктерінің жиынтығынан асып түседі, бірақ сізге үлкен ақшаны үнемдейді. Барлық процессорлар, желілік адаптерлер мен аналық платалар бүкіл жүйенің жақсы ойнауы үшін бірдей болуы керек. Әрине, әр түйінге арналған жедел жады мен сақтауды және бас түйін үшін кем дегенде бір оптикалық диск туралы ұмытпаңыз.
Қадам 3. Серверлерді тірекке орнатыңыз
Төменнен бастаңыз, сондықтан тірек ауыр емес. Сізге көмектесетін дос қажет болады - тығыз серверлер өте ауыр болуы мүмкін және оларды тірекке бекітетін рельстерге бағыттау қиын.
Қадам 4. Ethernet қосқышын сервер шассиінің үстіне орнатыңыз
Коммутаторды конфигурациялау үшін осы уақытты бөліңіз: 9000 байт көлеміндегі jumbo кадр өлшемдеріне рұқсат етіңіз, IP мекенжайын 1 қадамда шешкен статикалық мекенжайға орнатыңыз және SMTP Snooping сияқты қажетсіз маршруттау хаттамаларын өшіріңіз.
Қадам 5. PDU (Қуатты тарату блогы) орнатыңыз
Сіздің тораптарыңыз максималды жүктемеде қанша ток қажет болатынына байланысты, жоғары өнімділік үшін 220 вольт қажет болуы мүмкін.
Қадам 6. Барлығы орнатылғаннан кейін конфигурация процесін бастауға болады
Linux - бұл HPC кластерлеріне арналған іс жүзіндегі ОЖ - бұл тек ғылыми есептеулер үшін тамаша орта ғана емес, сонымен қатар оны жүздеген, тіпті мыңдаған түйіндерге орнату үшін көп шығын қажет емес. Барлық түйіндерге Windows орнату қаншалықты қымбат болатынын елестетіп көріңізші!
- BIOS -тың аналық платасының соңғы нұсқасын орнатудан бастаңыз, ол барлық түйіндерде бірдей болуы керек.
- Бас түйінге арналған графикалық интерфейсі бар әр түйінге қалаған Linux дистрибутивін орнатыңыз. Танымал таңдауларға CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat және SLES кіреді.
- Бұл автор Rocks Cluster Distribution қолдануды ұсынады. Есептеу кластерінің жұмыс істеуі үшін қажетті барлық құралдарды орнатудан басқа, Rocks PXE жүктеуін және Red Hat 'Kick Start' процедурасын қолдана отырып, түйіндерге өзінің көптеген даналарын тез «таратудың» тамаша әдісін қолданады.
Қадам 7. Хабар жіберетін интерфейсті, ресурс-менеджерді және басқа қажетті кітапханаларды орнатыңыз
Егер сіз Rocks -ты алдыңғы қадамда орнатпаған болсаңыз, параллельді есептеу механизмдерін қосу үшін қажетті бағдарламалық жасақтаманы қолмен орнатуға тура келеді.
- Алдымен сізге тапсырмаларды бірнеше машиналарға бөлуге және таратуға мүмкіндік беретін Torque Resource Manager сияқты портативті басқарудың жүйесі қажет болады.
- Орнатуды аяқтау үшін Maui кластерін жоспарлаушымен айналдыру моментін жұптаңыз.
- Әрі қарай, жеке есептеу түйіндеріндегі жеке процестер үшін бір деректерді бөлісу үшін қажетті хабарлама жіберу интерфейсін орнату қажет болады. OpenMP-бұл ақылға қонымсыз.
- Параллель есептеу бағдарламаларын құру үшін көп ағынды математикалық кітапханалар мен компиляторларды ұмытпаңыз. Мен тек Rocks орнату керек екенін айттым ба?
8 -қадам. Есептеу түйіндерін бірге қосыңыз
Бас түйін есептеу тапсырмаларын есептеу түйіндеріне жібереді, олар өз кезегінде нәтижені кері жіберуі керек, сонымен қатар бір -біріне хабарлама жіберуі керек. Неғұрлым тез болса, соғұрлым жақсы.
- Кластердегі барлық түйіндерді қосу үшін жеке Ethernet желісін пайдаланыңыз.
- Бас түйін Ethernet желісі арқылы NFS, PXE, DHCP, TFTP және NTP сервері ретінде де жұмыс жасай алады.
- Сіз бұл желіні жалпыға ортақ желілерден бөліп алуыңыз керек, бұл хабар тарату пакеттерінің жергілікті желідегі басқа желілерге кедергі келтірмеуін қамтамасыз етеді.
Қадам 9. Кластерді тексеріңіз
Пайдаланушыларға осы есептеу қуатын жібермес бұрын жасағыңыз келетін соңғы нәрсе - оның өнімділігін тексеру. HPL (High Performance Lynpack) эталондық көрсеткіші кластердің есептеу жылдамдығын өлшеудің танымал әдісі болып табылады. Сіз компилятор сіз таңдаған архитектураны ұсынатын барлық мүмкін болатын оңтайландырулармен оны көзден жинауыңыз керек.
- Сіз, әрине, сіздің платформаңызды оңтайландырудың барлық мүмкін нұсқаларымен дереккөзден құрастыруыңыз керек. Мысалы, егер AMD процессорлары қолданылса, Open64 көмегімен -0fast оңтайландыру деңгейімен компиляция жасаңыз.
- Кластеріңізді әлемдегі ең жылдам 500 суперкомпьютермен салыстыру үшін TOP500.org сайтындағы нәтижелерді салыстырыңыз!
Бейне - бұл қызметті пайдалану арқылы кейбір ақпарат YouTube -пен бөлісілуі мүмкін
Кеңестер
- Желінің жоғары жылдамдығы үшін InfiniBand желілік интерфейстерін қараңыз. Премиум бағаларды төлеуге дайын болыңыз.
- IPMI IP-ді KVM, қашықтан қуат беру циклін және т.б. қамтамасыз ету арқылы үлкен кластерді басқаруды жеңілдете алады.
- Түйіндердегі есептік жүктемелерді бақылау үшін Ganglia пайдаланыңыз.
