Nilalaman

• Mga Hakbang
• Mga tip
• Mga Babala

Naghahanap para sa isang makina na may kakayahang magsagawa ng daan-daang mga trilyon ng mga kalkulasyon ng lumulutang na point bawat segundo? O gusto mo lamang ipagmalaki sa mga kaibigan tungkol sa superkomputer na naka-mount sa iyong silid? Ang pagtatayo ng isang kumpol ng computing na may mataas na pagganap, o isang superkomputer, ay isang hamon na ang sinumang mahilig sa isang libreng katapusan ng linggo at ilang pera na naiwan ay maaaring subukan upang makamit. Sa teknikal na pagsasalita, isang multiprocessor supercomputer ay isang network ng mga computer na nagtutulungan upang malutas ang isang problema. Ang artikulong ito ay maikling ilalarawan ang bawat hakbang sa proseso, na nakatuon sa hardware at software.

Mga Hakbang

1. 

   Alamin muna ang mga kinakailangang bahagi ng hardware at mapagkukunan. Kakailanganin mo ang isang head node, hindi bababa sa 12 magkatulad na mga node ng network, isang switch ng Ethernet, isang yunit ng pamamahagi ng kuryente, at isang rack. Alamin ang kinakailangang kuryente, paglamig at pangangailangan ng espasyo. Magpasya din kung aling IP address ang nais mo para sa iyong mga pribadong network, kung paano pangalanan ang mga node, na mga package ng software na nais mong mai-install at kung aling teknolohiya ang gagamitin upang maisagawa ang kahanay na computing (higit pa sa susunod na).
   • Bagaman mahal ang hardware, lahat ng mga programa na nakalista sa gabay ay libre, at ang karamihan sa kanila ay bukas na mapagkukunan.
   • Kung nais mong makita kung gaano kabilis ang iyong supercomputer ay theoretically, gamitin ang tool na ito: http://hpl-calculator.sourceforge.net/

2. 

   
   
   Lumikha ng mga node. Kailangan mong mai-mount ang mga node o bumili ng mga nauna nang mga server.
   • Pumili ng chassis ng server na i-maximize ang puwang, paglamig at paggamit ng kuryente.
   • Maaari ka ring gumamit ng maraming mga hindi napapanahong mga server - ang kabuuang gastos kung saan ay magiging mas malaki kaysa sa kabuuan ng mga bahagi, ngunit marami ka pa ring makatipid. Ang lahat ng mga processor, network adapters at motherboards ay dapat magkapareho para gumana nang maayos ang system. Malinaw, siguraduhing isama ang RAM at imbakan sa bawat node at hindi bababa sa isang optical drive para sa head node.

3. 

   
   
   I-install ang mga server sa rack. Magsimula mula sa ilalim, upang ang tuktok nito ay hindi masyadong mabigat. Kakailanganin mo ng tulong mula sa iyong mga kaibigan para dito - ang mga siksik na server ay maaaring maging mabigat, at ang paggabay sa kanila sa mga track na humahawak sa kanila ay mahirap.

4. 

   I-install ang switch ng Ethernet sa itaas ng tsasis ng server. Dalhin ang oras na ito upang i-configure ang switch: paganahin ang mga laki ng frame ng jumbo na 9000 na mga byte, itakda ang mga IP address sa static address na tinukoy sa unang hakbang, at huwag paganahin ang mga hindi kinakailangang mga protocol ng pagruruta, tulad ng SMTP Snooping.

5. 

   
   
   I-install ang yunit ng pamamahagi ng kuryente. Depende sa kung magkano ang kasalukuyang mga node ay kakailanganin sa buong pag-load, maaaring mangailangan ka ng 220 volts para sa high-performance computing.

6. 

   Sa lahat ng naka-install, maaari mong simulan ang proseso ng pagsasaayos. Ang Linux ay ang perpektong OS para sa mga kumpol ng HPC - hindi lamang ito ang perpektong kapaligiran para sa pang-agham na computing, libre din itong mai-install sa daan-daang o kahit libu-libong mga node. Isipin kung magastos ang mag-install ng Windows sa lahat ng mga node na ito?
   • Magsimula sa pamamagitan ng pag-install ng pinakabagong bersyon ng motherboard BIOS at firmware, na dapat magkapareho sa lahat ng mga node.
   • I-install ang iyong paboritong bersyon ng Linux sa bawat node, na may isang graphic na interface sa head node. Kasama sa mga sikat na pagpipilian ang CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat, at SLES.
   • Maaari mo ring gamitin ang Pamamahagi ng Cluster ng Rocks. Bilang karagdagan sa pag-install ng lahat ng mga tool na kinakailangan para gumana ang kumpol, ang Rocks ay gumagamit ng isang mahusay na pamamaraan upang maipamahagi ang maraming mga pagkakataon sa sarili nito sa mga node nang napakabilis na gumagamit ng isang PXE boot at 'Kick Start' na pamamaraan ng Red Hat.

7. 

   I-install ang interface ng pagmemensahe, pamamahala ng mapagkukunan at iba pang kinakailangang mga aklatan. Kung hindi mo na-install ang Rocks sa nakaraang hakbang, kakailanganin mong manu-manong i-configure ang software na kinakailangan upang paganahin ang mga kahanay na mekanismo ng computing.
   • Una, kakailanganin mo ang isang portable na malakihang sistema ng pamamahala, tulad ng Torque Resource Manager, na nagpapahintulot sa iyo na hatiin at ipamahagi ang mga gawain sa maraming machine.
   • Pair Torque kasama ang Maui Cluster scheduler upang makumpleto ang pag-install.
   • Susunod, kakailanganin mong i-install ang interface ng paghahatid ng mensahe, kinakailangan para sa mga indibidwal na proseso ng iba't ibang mga node upang magbahagi ng parehong data. Ang OpenMP ay madaling gamitin.
   • Huwag kalimutan ang mga libraryong matematiko ng multi-threading para sa mga kahanay na programa sa pag-compute. Mas madali kung mag-install ka ng Rocks.

8. 

   Ikonekta ang mga node ng computer. Ang ulo ng node ay nagpapadala ng mga gawain sa mga node ng computer, na pagkatapos ay kailangang maibalik ang resulta, pati na rin magpadala ng mga mensahe sa bawat isa. Ang mas mabilis ang mas mahusay.
   • Gumamit ng isang pribadong network ng ethernet upang ikonekta ang lahat ng mga node sa kumpol.
   • Ang ulo ng node ay maaari ring kumilos bilang isang NFS, PXE, DHCP, TFTP, at NTP server sa network ng Ethernet.
   • Kailangan mong paghiwalayin ang network na ito mula sa mga pampublikong network, na nagsisiguro na ang mga packet ng paghahatid ay hindi makagambala sa ibang mga network sa iyong LAN.

9. 

   Subukan ang kumpol. Ang huling bagay na nais mong gawin bago ilabas ang lahat ng kapangyarihan ng computing sa iyong mga gumagamit ay upang subukan ang kanilang pagganap. Ang benchmark ng HPL (High Performance Lynpack) ay isang tanyag na pagpipilian para sa pagsukat ng bilis ng computational ng kumpol. Kailangan mong ipunin ang mga ito mula sa mapagkukunan sa lahat ng posibleng pag-optimize na inaalok ng tagatala para sa napiling arkitektura.
   • Malinaw, kailangan mong mag-ipon mula sa mapagkukunan sa lahat ng posibleng pag-optimize para sa iyong platform. Halimbawa, kapag gumagamit ng mga AMD CPU, sumulat ng libro sa Open 64 na may -0 matatag na antas ng pag-optimize.
   • Ihambing ang mga resulta sa TOP500.org upang ihambing ang iyong kumpol sa 500 pinakamabilis na mga superkompyuter sa buong mundo!

Mga tip

• Ang IPMI ay maaaring gawing madali ang pamamahala, na nagbibigay ng KVM-over-IP, malayuang pagproseso ng relay at marami pa.
• Upang makamit ang talagang mataas na bilis ng network, hanapin ang mga interface ng network ng InfiniBand. Gayunman, ang mga presyo ay hindi masyadong abot-kayang.
• Gumamit ng Ganglia upang masubaybayan ang computational load sa node.

Mga Babala

• Siguraduhin na ang iyong imprastraktura ay maaaring hawakan ang pagkarga na ipinataw sa kanila.