Memerlukan mesin yang dapat melakukan pengiraan takat terapung dalam sekejap? Atau adakah anda memerlukan kisah menarik mengenai komputer super peribadi anda yang mematikan lampu di kampung anda? Membangun komputer super adalah cabaran yang menarik jika anda seorang genius yang kaya dengan sedikit masa lapang. Secara teknikal, superkomputer multiprosesor adalah rangkaian komputer yang bekerjasama untuk menyelesaikan masalah. Artikel ini akan membincangkan secara ringkas setiap peringkat penciptaannya, dengan fokus pada perkakasan dan perisian.
Langkah
Langkah 1. Pertama, cari komponen perkakasan yang anda perlukan
Satu nod utama, sekurang-kurangnya selusin node pengiraan yang sama, suis Ethernet, unit pengagihan kuasa (PDU), dan rak pelayan. Ketahui juga mengenai keperluan elektrik, penyejukan, dan ruang. Tentukan alamat IP untuk rangkaian peribadi, nama-nama nod, pakej perisian yang ingin anda pasang, dan teknologi apa yang anda mahu gunakan untuk menjadikan semuanya berfungsi bersama untuk melakukan pengkomputeran selari (lebih lanjut mengenai di bawah).
- Walaupun perkakasan yang anda perlukan mahal, perisian dalam panduan ini semuanya percuma, dan kebanyakannya adalah sumber terbuka.
- Sekiranya anda ingin melihat seberapa cepat komputer super anda (secara teori), gunakan ini:
Langkah 2. Membina nod pengkomputeran
Anda boleh mengumpulkan node pengiraan yang anda perlukan sendiri atau menggunakan pelayan siap pakai.
- Pilih kerangka pelayan komputer yang memaksimumkan ruang, penyejukan, dan kecekapan kuasa.
- Atau anda boleh menggunakan kira-kira selusin pelayan usang. Apabila digunakan bersama, ia jauh lebih berguna daripada bila digunakan secara individu, dan anda dapat menjimatkan sedikit. Semua pemproses, penyesuai rangkaian dan papan induk mesti sama untuk memastikan sistem berjalan dengan lancar. Sudah tentu, jangan lupa RAM dan kapasiti penyimpanan untuk setiap nod dan sekurang-kurangnya satu pemacu optik untuk nod utama.
Langkah 3. Pasang pelayan yang telah anda bina ke rak pelayan
Mulakan di bahagian bawah untuk mengelakkan bantahan di bahagian atas. Ajak rakan untuk membantu anda, kerana set pelayan yang sesak boleh menjadi sangat berat sehingga menyukarkannya dalam laci.
Langkah 4. Pasang suis Ethernet di atas bingkai pelayan
Ambil kesempatan ini untuk mengkonfigurasinya: berikan ukuran bingkai 9000 byte, tetapkan alamat IP ke alamat statis yang anda tentukan pada langkah 1, dan matikan protokol perutean yang tidak perlu seperti Pengintipan SMTP.
Langkah 5. Pasang unit pengagihan kuasa
Anda mungkin memerlukan 220 volt untuk pengkomputeran berprestasi tinggi, bergantung pada berapa banyak arus yang diperlukan oleh nod pada beban maksimum.
Langkah 6. Setelah semuanya dipasang, anda boleh memulakan proses konfigurasi
Linux adalah sistem operasi yang mesti digunakan untuk kelompok pengkomputeran berprestasi tinggi, kerana selain sesuai untuk pengkomputeran saintifik, ia juga 100% percuma. Dengan nod yang mencecah ratusan bahkan ribuan, ia pasti sangat mahal jika anda menggunakan Windows!
- Mulakan dengan memasang versi terbaru BIOS dan firmware motherboard. Versi yang dipasang mestilah sama untuk semua nod. Mulakan dengan memasang versi terbaru BIOS dan firmware motherboard, yang harus sama pada semua nod.
- Pasang distro Linux yang anda mahukan pada setiap node, dengan antara muka grafik pada nod utama. Pilihan yang popular adalah CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat, dan SLES.
- Penulis sangat mengesyorkan penggunaan Rocks Cluster Distribution. Rocks akan memasang semua program yang diperlukan oleh komputer super anda dengan serta-merta, dan menggunakan cara yang bagus untuk 'berkongsi' dirinya di semua nod yang ada dengan menggunakan boot Red Hat's PXE dan prosedur 'Kick Start'.
Langkah 7. Pasang antara muka pemesejan, pengurusan sumber, dan perpustakaan perisian penting lain
Sekiranya anda tidak memasang Rocks pada langkah sebelumnya, anda harus menyediakan perisian yang diperlukan untuk menggerakkan mekanisme pengkomputeran selari sendiri.
- Pertama, anda memerlukan sistem pengurusan bash mudah alih seperti Torque Resource Manager, yang akan melakukan pembahagian kerja di antara mesin.
- Pasangkan Tork dengan Penjadual Kluster Maui untuk menyelesaikan persediaan.
- Seterusnya, anda perlu memasang antara muka pemesejan, yang diperlukan untuk membuat node pengkomputeran berasingan yang berkongsi data yang sama. OpenMP adalah pilihan yang pasti.
- Jangan lupa perpustakaan dan penyusun matematik berbilang utas untuk membina program pengkomputeran selari yang anda perlukan. Atau, pasangkan Rocks untuk menjadikannya lebih mudah.
Langkah 8. Gabungkan semua nod pengkomputeran ke dalam rangkaian
Node utama akan menghantar tugas pengkomputeran ke node pengkomputeran, yang kemudiannya mesti menghantar kembali hasilnya sambil bertukar-tukar mesej antara satu sama lain. Cepat lagi baik.
- Gunakan rangkaian ethernet peribadi untuk menyambungkan semua nod dalam kluster superkomputer anda.
- Node utama boleh menjadi pelayan NFS, PXE, DHCP, TFTP, dan NTP di rangkaian ethernet.
- Anda mesti memisahkan rangkaian ini dari rangkaian awam untuk memastikan bahawa paket yang dihantar tidak mengganggu rangkaian lain di rangkaian tempatan anda.
Langkah 9. Uji komputer super yang telah anda buat
Sebelum digunakan oleh orang lain, kami mengesyorkan agar anda menguji prestasi komputer super anda terlebih dahulu. HPL (High Performance Linpack) adalah penanda aras popular untuk mengukur kelajuan pengkomputeran superkomputer. Anda perlu menyusun dari sumber, dengan semua pilihan pengoptimuman yang ditawarkan oleh penyusun yang anda gunakan untuk seni bina yang telah anda pilih.
- Sudah tentu, anda perlu menyusun dari sumber dengan semua kemungkinan pilihan pengoptimuman untuk platform anda. Sebagai contoh, jika menggunakan CPU AMD, kompilasikan menggunakan Open64 dengan tahap pengoptimuman -0cepat.
- Bandingkan hasil ujian anda di TOP500.org untuk membandingkan komputer super anda dengan 500 superkomputer terpantas di dunia!
Petua
- Untuk kelajuan rangkaian yang tinggi, lihat antara muka rangkaian InfiniBand. Sudah tentu, anda harus bersedia untuk membayar harga premium.
- IPMI dapat mempermudah pentadbiran kluster superkomputer besar dengan menyediakan KVM-over-IP, kawalan kitaran kuasa jarak jauh, dan ciri lain.
- Gunakan Ganglia untuk memantau beban komputasi pada nod.
