Trenger du en maskin som kan utføre billioner av flytende beregninger på et sekund? Eller trenger du en kul historie om din personlige superdatamaskin som slukket lysene i landsbyen din? Å bygge en superdatamaskin er en interessant utfordring hvis du er et velstående geni med litt fritid. Teknisk sett er en flerprosessor -superdatamaskin et nettverk av datamaskiner som jobber sammen for å løse et problem. Denne artikkelen vil kort diskutere hvert trinn i opprettelsen, med fokus på maskinvare og programvare.
Steg
Trinn 1. Finn først ut hvilke maskinvarekomponenter du trenger
En hovednode, minst et dusin identiske databehandlingsnoder, en Ethernet -svitsj, en kraftdistribusjonsenhet (PDU) og et serverhylle. Finn også ut om strøm, kjøling og plassbehov. Spesifiser IP -adressen for det private nettverket, navnene på nodene, programvarepakkene du vil installere, og hvilken teknologi du vil bruke for å få dem til å fungere sammen for å utføre parallell databehandling (mer om det nedenfor).
- Selv om maskinvaren du trenger er dyr, er programvaren i denne guiden helt gratis, og det meste er åpen kildekode.
- Hvis du vil se hvor rask superdatamaskinen din vil være (i teorien), kan du bruke denne:
Trinn 2. Bygg beregningsnoder
Du kan selv sette sammen nodene du trenger, eller bruke en ferdig server.
- Velg et dataserverammeverk som maksimerer plass, kjøling og energieffektivitet.
- Eller du kan bruke omtrent et dusin foreldede servere. Når de brukes sammen, er de langt mer nyttige enn når de brukes hver for seg, og du kan spare ganske mye. Alle prosessorer, nettverkskort og hovedkort må være de samme for å sikre at systemet fungerer jevnt. Selvfølgelig, ikke glem RAM og lagringskapasitet for hver node og minst en optisk stasjon for hovednoden.
Trinn 3. Monter serveren du har bygget inn i serverhyllen
Start nederst for å unngå innvendingene øverst. Inviter en venn til å hjelpe deg, ettersom overbelastede serversett kan bli så tunge at det gjør det vanskelig å plassere dem i skuffer.
Trinn 4. Monter Ethernet -bryteren på toppen av serverrammen
Benytt anledningen til å konfigurere den: gi den en rammestørrelse på 9000 byte, sett IP -adressen til den statiske adressen du angav i trinn 1, og slå av unødvendige rutingsprotokoller som SMTP Snooping.
Trinn 5. Installer strømfordelingsenheten
Du kan trenge 220 volt for høytytende databehandling, avhengig av hvor mye strøm noden krever ved maksimal belastning.
Trinn 6. Når alt er installert, kan du starte konfigurasjonsprosessen
Linux er et operativsystem som du må bruke for dataklynger med høy ytelse, for bortsett fra å være ideelt for vitenskapelig databehandling, er det også 100% gratis. Med noder som når hundrevis eller tusenvis, vil det definitivt bli veldig dyrt hvis du bruker Windows!
- Start med å installere den nyeste versjonen av hovedkortets BIOS og fastvare. Den installerte versjonen må være den samme for alle noder. Begynn med å installere den nyeste versjonen av hovedkortets BIOS og fastvare, som skal være den samme på alle noder.
- Installer Linux -distroen du vil ha på hver node, med et grafisk grensesnitt på hovednoden. Populære valg er CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat og SLES.
- Forfatteren anbefaler på det sterkeste å bruke Rocks Cluster Distribution. Rocks vil umiddelbart installere alle programmene superdatamaskinen din trenger for å fungere, og bruke en fin måte å 'dele' seg på tvers av alle eksisterende noder ved å bruke Red Hats PXE -oppstart og 'Kick Start' -prosedyre.
Trinn 7. Installer meldingsgrensesnittet, ressursstyring og andre viktige programvarebiblioteker
Hvis du ikke installerte Rocks i forrige trinn, må du forberede programvaren som trengs for å drive parallell databehandlingsmekanisme selv.
- Først trenger du et bærbart bash -styringssystem som Torque Resource Manager, som vil gjøre jobben deling mellom maskinene.
- Koble dreiemoment med Maui Cluster Scheduler for å fullføre oppsettet.
- Deretter må du installere meldingsgrensesnittet, som er nødvendig for å få separate beregningsnoder til å dele de samme dataene. OpenMP er et klart valg.
- Ikke glem multi-threading matematiske biblioteker og kompilatorer for å bygge parallelle databehandlingsprogrammer du trenger. Eller bare installer Rocks for å gjøre det enda enklere.
Trinn 8. Kombiner alle beregningsnoder til et nettverk
Hovednoden sender beregningsoppgaver til beregningsnoden, som deretter må sende tilbake resultatene mens de utveksler meldinger med hverandre. Jo før jo bedre.
- Bruk et privat ethernet -nettverk for å koble alle nodene i superdatamaskinen din.
- Den primære noden kan være en NFS-, PXE-, DHCP-, TFTP- og NTP -server i ethernet -nettverket.
- Du må skille dette nettverket fra det offentlige nettverket for å sikre at pakkene som sendes ikke forstyrrer andre nettverk i ditt lokale nettverk.
Trinn 9. Test superdatamaskinen du har opprettet
Før du blir brukt av andre, anbefaler vi at du tester ytelsen til superdatamaskinen din først. HPL (High Performance Linpack) er en populær målestokk for måling av datahastigheten til superdatamaskiner. Du må kompilere fra kilde, med alle optimaliseringsalternativene som tilbys av kompilatoren du bruker for arkitekturen du har valgt.
- Selvfølgelig må du kompilere fra kilden med alle mulige optimaliseringsalternativer for plattformen din. For eksempel, hvis du bruker en AMD -CPU, kompiler den med Open64 med optimaliseringsnivå -0fast.
- Sammenlign testresultatene dine på TOP500.org for å sammenligne superdatamaskinen din med de 500 raskeste superdatamaskinene i verden!
Tips
- For høye nettverkshastigheter, ta en titt på InfiniBand -nettverksgrensesnittet. Selvfølgelig må du være forberedt på å betale en premie.
- IPMI kan forenkle administrasjonen av store superdatamaskinklynger ved å tilby KVM-over-IP, ekstern strømsykluskontroll og andre funksjoner.
- Bruk Ganglia til å overvåke beregningsbelastning på noder.
