Har du brug for en maskine, der kan udføre billioner af floating-point-beregninger på et sekund? Eller har du brug for en sej historie om din personlige supercomputer, der slukkede lyset i din landsby? At bygge en supercomputer er en interessant udfordring, hvis du er et velhavende geni med lidt fritid. Teknisk set er en multiprocessorsupercomputer et netværk af computere, der arbejder sammen for at løse et problem. Denne artikel vil kort diskutere hvert trin i dets oprettelse med fokus på hardware og software.
Trin
Trin 1. Find først ud af, hvilke hardwarekomponenter du skal bruge
En hovedknude, mindst et dusin identiske computerknudepunkter, en Ethernet -switch, en strømdistributionsenhed (PDU) og et serverrack. Lær også mere om el, køling og pladsbehov. Angiv IP -adressen for det private netværk, navnene på noderne, de softwarepakker, du vil installere, og hvilken teknologi du vil bruge til at få dem alle til at arbejde sammen om at udføre parallel computing (mere om det nedenfor).
- Selvom den hardware, du skal bruge, er dyr, er softwaren i denne vejledning helt gratis, og det meste er open source.
- Hvis du vil se, hvor hurtig din supercomputer vil være (i teorien), skal du bruge denne:
Trin 2. Byg beregningsknudepunkter
Du kan selv samle de beregnede noder, du har brug for, eller bruge en færdiglavet server.
- Vælg en computerserverramme, der maksimerer plads, køling og energieffektivitet.
- Eller du kan bruge omtrent et dusin forældede servere. Når de bruges sammen, er de langt mere nyttige end når de bruges individuelt, og du kan spare en hel del. Alle processorer, netværkskort og bundkort skal være de samme for at sikre, at systemet kører problemfrit. Glem selvfølgelig ikke RAM og lagerkapacitet for hver node og mindst et optisk drev til hovednoden.
Trin 3. Monter den server, du har indbygget, i serverracket
Start nederst for at undgå indvendingerne øverst. Inviter en ven til at hjælpe dig, da overbelastede serversæt kan blive så tunge, at det gør det svært at passe dem i skuffer.
Trin 4. Monter Ethernet -switchen oven på serverrammen
Benyt lejligheden til at konfigurere den: giv den en rammestørrelse på 9000 bytes, indstil IP -adressen til den statiske adresse, du angav i trin 1, og deaktiver unødvendige routingprotokoller som SMTP Snooping.
Trin 5. Installer strømfordelingsenheden
Du har muligvis brug for 220 volt til højtydende computing, afhængigt af hvor meget strøm noden kræver ved maksimal belastning.
Trin 6. Når alt er installeret, kan du starte konfigurationsprocessen
Linux er et operativsystem, der skal bruges til højtydende computerklynger, for bortset fra at være ideelt til videnskabelig computing, er det også 100% gratis. Med noder, der når op på hundredvis eller endda tusinder, vil det helt sikkert blive meget dyrt, hvis du bruger Windows!
- Start med at installere den nyeste version af bundkortets BIOS og firmware. Den installerede version skal være den samme for alle noder. Begynd med at installere den nyeste version af bundkortets BIOS og firmware, som skal være den samme på alle noder.
- Installer den ønskede Linux -distro på hver node med en grafisk grænseflade på hovednoden. Populære valg er CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat og SLES.
- Forfatteren anbefaler kraftigt at bruge Rocks Cluster Distribution. Rocks installerer øjeblikkeligt alle de programmer, din supercomputer har brug for for at fungere, og bruger en fin måde at 'dele' sig på tværs af alle eksisterende noder ved hjælp af Red Hats PXE -boot og 'Kick Start' -procedure.
Trin 7. Installer meddelelsesgrænsefladen, ressourcehåndtering og andre vigtige softwarebiblioteker
Hvis du ikke installerede Rocks i det foregående trin, skal du selv forberede den software, der er nødvendig til at drive den parallelle computermekanisme.
- Først skal du bruge et bærbart bash -styringssystem som Torque Resource Manager, som vil udføre arbejdsdelingen mellem maskinerne.
- Par drejningsmoment med Maui Cluster Scheduler for at fuldføre opsætningen.
- Dernæst skal du installere messaging -grænsefladen, som er nødvendig for at få separate beregningsknudepunkter til at dele de samme data. OpenMP er et klart valg.
- Glem ikke multi-threading matematiske biblioteker og kompilatorer til at bygge de parallelle computerprogrammer, du har brug for. Eller installer bare Rocks for at gøre det endnu lettere.
Trin 8. Kombiner alle beregningsknudepunkter til et netværk
Hovednoden sender beregningsopgaver til beregningsknudepunktet, som derefter skal sende resultaterne tilbage, mens de udveksler meddelelser med hinanden. Jo før jo bedre.
- Brug et privat ethernet -netværk til at forbinde alle noder i din supercomputer -klynge.
- Den primære knude kan være en NFS-, PXE-, DHCP-, TFTP- og NTP -server i ethernet -netværket.
- Du skal adskille dette netværk fra det offentlige netværk for at sikre, at de sendte pakker ikke forstyrrer andre netværk i dit lokale netværk.
Trin 9. Test den supercomputer, du har oprettet
Før vi bruges af andre, anbefaler vi, at du først tester din supercomputers ydeevne. HPL (High Performance Linpack) er et populært benchmark til måling af supercomputers computerhastighed. Du bliver nødt til at kompilere fra kilden med alle de optimeringsmuligheder, der tilbydes af den kompilator, du bruger til den arkitektur, du har valgt.
- Selvfølgelig skal du kompilere fra kilden med alle mulige optimeringsmuligheder for din platform. Hvis du f.eks. Bruger en AMD -CPU, skal du kompilere den ved hjælp af Open64 med optimeringsniveau -0fast.
- Sammenlign dine testresultater på TOP500.org for at sammenligne din supercomputer med de 500 hurtigste supercomputere i verden!
Tips
- For høje netværkshastigheder, tag et kig på InfiniBands netværksgrænseflade. Selvfølgelig skal du være forberedt på at betale en præmiepris.
- IPMI kan forenkle administrationen af store supercomputer-klynger ved at levere KVM-over-IP, fjernstyret strømcyklusstyring og andre funktioner.
- Brug Ganglia til at overvåge beregningsbelastning på noder.
