Keni nevojë për një makinë që mund të kryejë triliona llogaritjet e pikave lundruese në një sekondë? Apo keni nevojë për një histori interesante për superkompjuterin tuaj personal që fiki dritat në fshatin tuaj? Ndërtimi i një superkompjuter është një sfidë interesante nëse jeni një gjeni i pasur me pak kohë të lirë. Teknikisht, një superkompjuter multiprocesor është një rrjet kompjuterësh që punojnë së bashku për të zgjidhur një problem. Ky artikull do të diskutojë shkurtimisht secilën fazë të krijimit të tij, duke u fokusuar në harduer dhe softuer.
Hapi
Hapi 1. Së pari, zbuloni se çfarë përbërësish të harduerit do t'ju nevojiten
Një nyje kryesore, të paktën një duzinë nyje llogaritëse identike, një ndërprerës Ethernet, një njësi e shpërndarjes së energjisë (PDU) dhe një raft serveri. Mësoni gjithashtu për energjinë elektrike, ftohjen dhe nevojat për hapësirë. Specifikoni adresën IP për rrjetin privat, emrat e nyjeve, paketat softuerike që dëshironi të instaloni dhe çfarë teknologjie dëshironi të përdorni për t’i bërë të gjithë të punojnë së bashku për të kryer llogaritjet paralele (më shumë për atë më poshtë).
- Edhe pse hardueri që ju nevojitet është i shtrenjtë, softueri në këtë udhëzues është i lirë dhe shumica e tij është me burim të hapur.
- Nëse doni të shihni se sa i shpejtë do të jetë superkompjuteri juaj (në teori), përdorni këtë:
Hapi 2. Ndërtoni nyje llogaritëse
Ju mund të grumbulloni vetë nyjet llogaritëse që ju nevojiten ose të përdorni një server të gatshëm.
- Zgjidhni një kornizë të serverit kompjuterik që maksimizon hapësirën, ftohjen dhe efikasitetin e energjisë.
- Ose mund të përdorni afërsisht një duzinë serverësh të vjetëruar. Kur përdoren së bashku, ato janë shumë më të dobishme sesa kur përdoren individualisht, dhe ju mund të kurseni mjaft. Të gjithë përpunuesit, përshtatësit e rrjetit dhe pllakat amë duhet të jenë të njëjta për të siguruar që sistemi të funksionojë pa probleme. Sigurisht, mos harroni RAM -in dhe kapacitetin e ruajtjes për secilën nyje dhe të paktën një makinë optike për nyjen kryesore.
Hapi 3. Montoni serverin që keni ndërtuar në raftin e serverit
Filloni nga poshtë për të shmangur kundërshtimet në krye. Ftoni një mik për t'ju ndihmuar, pasi grupet e ngarkuara të serverëve mund të bëhen aq të rëndë sa e bën të vështirë vendosjen e tyre në sirtarë.
Hapi 4. Montoni çelësin Ethernet në krye të kornizës së serverit
Shfrytëzojeni këtë mundësi për ta konfiguruar: jepini një madhësi kornize prej 9000 bajtësh, vendosni adresën IP në adresën statike që keni specifikuar në hapin 1 dhe fikni protokollet e panevojshëm të rrugëzimit si SMTP Snooping.
Hapi 5. Instaloni njësinë e shpërndarjes së energjisë
Ju mund të keni nevojë për 220 volt për llogaritjet me performancë të lartë, varësisht nga sa rrymë kërkon nyja në ngarkesën maksimale.
Hapi 6. Pasi të jetë instaluar gjithçka, mund të filloni procesin e konfigurimit
Linux është një sistem operativ që duhet të përdoret për grupe kompjuterike me performancë të lartë, sepse përveç që është ideal për llogaritjet shkencore, është gjithashtu 100% falas. Me nyje që arrijnë qindra apo edhe mijëra, patjetër do të jetë shumë e shtrenjtë nëse përdorni Windows!
- Filloni duke instaluar versionin më të fundit të BIOS dhe firmware të motherboard. Versioni i instaluar duhet të jetë i njëjtë për të gjitha nyjet. Filloni me instalimin e versionit më të fundit të BIOS dhe firmware të motherboard, i cili duhet të jetë i njëjtë në të gjitha nyjet.
- Instaloni shpërndarjen Linux që dëshironi në secilën nyje, me një ndërfaqe grafike në nyjen kryesore. Zgjedhjet e njohura janë CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat dhe SLES.
- Autori rekomandon fuqimisht përdorimin e shpërndarjes së grupit të shkëmbinjve. Rocks do të instalojë menjëherë të gjitha programet që ka nevojë për funksionimin e superkompjuterit tuaj dhe do të përdorë një mënyrë të mrekullueshme për të "ndarë" veten në të gjitha nyjet ekzistuese duke përdorur boot PXE të Red Hat dhe procedurën "Kick Start".
Hapi 7. Instaloni ndërfaqen e mesazheve, menaxhimin e burimeve dhe bibliotekat e tjera thelbësore të softuerit
Nëse nuk e keni instaluar Rocks në hapin e mëparshëm, do të duhet të përgatitni softuerin e nevojshëm për të fuqizuar mekanizmin paralel të llogaritjes vetë.
- Së pari, do t'ju duhet një sistem portativ i menaxhimit të bash si Torque Resource Manager, i cili do të bëjë ndarjen e punës midis makinave.
- Çiftëzoni Çift rrotullues me Programuesin e Grupit Maui për të përfunduar konfigurimin.
- Tjetra, ju duhet të instaloni ndërfaqen e mesazheve, e cila është e nevojshme për të bërë që nyjet e veçanta llogaritëse të ndajnë të njëjtat të dhëna. OpenMP është një zgjedhje e caktuar.
- Mos harroni bibliotekat dhe përpiluesit e matematikës me shumë fije për të ndërtuar programet paralele të llogaritjes që ju nevojiten. Ose, thjesht instaloni Rocks për ta bërë atë edhe më të lehtë.
Hapi 8. Kombinoni të gjitha nyjet llogaritëse në një rrjet
Nyja kryesore do të dërgojë detyra llogaritëse në nyjen llogaritëse, e cila më pas duhet t'i kthejë rezultatet gjatë shkëmbimit të mesazheve me njëri -tjetrin. Sa më shpejt aq më mirë.
- Përdorni një rrjet privat ethernet për të lidhur të gjitha nyjet në grupin tuaj superkompjuterik.
- Nyja kryesore mund të jetë një server NFS, PXE, DHCP, TFTP dhe NTP në rrjetin ethernet.
- Ju duhet ta ndani këtë rrjet nga rrjeti publik për të siguruar që paketat e dërguara të mos ndërhyjnë me rrjetet e tjera në rrjetin tuaj lokal.
Hapi 9. Testoni superkompjuterin që keni krijuar
Para se të përdorni nga të tjerët, ju rekomandojmë që së pari të testoni performancën e superkompjuterit tuaj. HPL (High Performance Linpack) është një pikë referimi popullore për matjen e shpejtësisë llogaritëse të superkompjuterëve. Ju do të duhet të përpiloni nga burimi, me të gjitha opsionet e optimizimit të ofruara nga përpiluesi që po përdorni për arkitekturën që keni zgjedhur.
- Sigurisht, ju duhet të përpiloni nga burimi me të gjitha opsionet e mundshme të optimizimit për platformën tuaj. Për shembull, nëse përdorni një CPU AMD, përpilojeni atë duke përdorur Open64 me nivelin e optimizimit -0 shpejtë.
- Krahasoni rezultatet e testimit tuaj në TOP500.org për të krahasuar superkompjuterin tuaj me 500 superkompjuterët më të shpejtë në botë!
Këshilla
- Për shpejtësi të larta të rrjetit, hidhini një sy ndërfaqes së rrjetit InfiniBand. Sigurisht, duhet të jeni të përgatitur për të paguar një çmim premium.
- IPMI mund të thjeshtojë administrimin e grupeve të mëdha superkompjuterike duke siguruar KVM-mbi-IP, kontroll të ciklit të energjisë në distancë dhe veçori të tjera.
- Përdorni Ganglia për të monitoruar ngarkesën llogaritëse në nyjet.
