Hoe om `n supercomputer te bou: 9 stappe (met prente)

Het u `n masjien nodig wat honderde triljoene swaaipuntberekeninge per sekonde kan lewer? Of het jy `n staafverhaal nodig oor hoe die supercomputer in jou kelder `n breker geslaan het? Bou u eie hoëprestasie bereken cluster, a.KK.n. supercomputer, is `n uitdaging van enige deskundige geek met `n naweek van vrye tyd en `n bietjie kontant om te brand kan aanpak. Tegnies gesproke is `n moderne, multi-verwerker supercomputer `n netwerk van rekenaars wat in parallel saamwerk om `n probleem op te los. Hierdie artikel sal elke stap in die proses kortliks beskryf, met die fokus op hardeware en sagteware.

Stappe

1. Bepaal eers die hardeware komponente en hulpbronne wat benodig word. Jy sal een kopknoop benodig, ten minste `n dosyn identiese rekenaarknoppies, `n Ethernet-skakelaar, `n kragverspreidingseenheid en `n rek. Bepaal die elektriese vraag, verkoeling en ruimte benodig. Besluit ook op watter IP-adres u vir u private netwerke wil hê, wat om die nodusse te noem, watter sagteware pakkette wat u wil installeer, en watter tegnologie u die parallelle rekenaarvermoë wil verskaf (meer hieroor).

Alhoewel die hardeware duur is, is alle sagteware wat in hierdie huis gelys is, gratis, en die meeste is oopbron.
As jy wil sien hoe vinnig jou supercomputer teoreties sal wees, gebruik hierdie instrument: http: // HPL-Sakrekenaar.sourgenforge.Net /

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 2

2. Bou die rekenknoppies. U sal die berekeninge moet versamel of voorgeboude bedieners verkry.

Kies `n rekenaar bediener onderstel wat ruimte, verkoeling en energie-doeltreffendheid maksimeer.

Of U kan `n dosyn of so gebruikte, verouderde bedieners gebruik - wie se hele sal die som van hul dele swaarder weeg, maar red u `n aansienlike klomp kontant. Alle verwerkers, netwerkadapters, en moederborde moet identies wees vir die hele stelsel om goed saam te speel. Natuurlik, moenie vergeet van RAM en berging vir elke knoop en ten minste een optiese ry vir die kopknoop nie.

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 3

3. Installeer die bedieners in die rek. Begin van onder af, so die rek is nie hoog nie. Jy sal `n vriend nodig hê om jou hiermee te help - die digte bedieners kan baie swaar wees en hulle in die rails lei wat hulle in die rak hou, is moeilik.

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 4

4. Installeer die Ethernet-skakelaar bokant die bediener onderstel. Neem hierdie oomblik om die skakelaar te konfigureer: Laat die Jumbo-raamgroottes van 9000 grepe toe, stel die IP-adres aan die statiese adres wat u in Stap 1 besluit het, en skakel onnodige roetesprotokolle af soos SMTP snooping.

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 5

5. Installeer die PDU (kragverspreidingseenheid). Afhangende van hoeveel stroom jou nodusse by maksimum vrag nodig het, benodig jy dalk 220 volt vir hoëprestasie-rekenaars.

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 6

6. Met alles wat geïnstalleer is, kan jy die konfigurasieproses begin. Linux is die de facto OS vir HPC-groepe - nie net is dit die ideale omgewing vir wetenskaplike rekenkunde nie, maar dit kos nie `n ding om dit op honderde of selfs duisende nodusse te installeer nie. Stel jou voor hoeveel dit sal kos om vensters op al die nodusse te installeer!

Begin met die installering van die nuutste weergawe van die moederbordbios en firmware, wat op alle nodusse dieselfde moet wees.

Installeer jou voorkeur Linux distro op elke knoop, met `n grafiese UI vir die kopknoop. Gewilde keuses sluit in Centos, OpenSUSE, Wetenskaplike Linux, Redhat, en SLES.

Hierdie skrywer beveel aan om die rotse-groepverspreiding te gebruik. Benewens die installering van al die gereedskap wat nodig is vir `n Bereken Cluster om te funksioneer, gebruik Rocks `n goeie metode vir `n baie gevalle van homself aan die nodusse wat baie vinnig aan die knoppies gebruik word.

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 7

7. Installeer die boodskap-verbygaande koppelvlak, hulpbronbestuurder en ander nodige biblioteke. As jy nie die rotse in die vorige stap geïnstalleer het nie, moet jy die nodige sagteware handmatig opstel om die parallelle rekenaarmeganismes in staat te stel.

Eerstens sal u `n draagbare bash-bestuurstelsel benodig, soos die wringkraghulpbronbestuurder, wat u toelaat om take op te breek en te versprei aan verskeie masjiene.

Paar wringkrag met die Maui-groepskeduleerder om die opstelling te voltooi.

Volgende sal u die boodskap wat die koppelvlak verwerf, moet installeer, wat nodig is vir die individuele prosesse op die afsonderlike rekenknoppies om dieselfde data te deel. OpenMP is `n no-brainer.

Moenie die multi-threading wiskunde biblioteke en samestellers vergeet om jou parallelle rekenaarprogramme te bou nie. Het ek genoem dat jy net rotse moet installeer?

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 8

8. Netwerk die berekeninge saam. Die hoofknoop stuur die rekenkontrakte na die rekenknoppies, wat op sy beurt die resultaat moet stuur, asook om boodskappe aan mekaar te stuur. Hoe vinniger hoe beter.

Gebruik `n private Ethernet-netwerk om al die nodusse in die groep te verbind.

Die hoofknoop kan ook as `n NFS, PXE, DHCP, TFTP- en NTP-bediener oor die Ethernet-netwerk optree.

U moet hierdie netwerk van publieke netwerke skei, wat verseker dat uitsending pakkette nie inmeng met ander netwerke in u LAN nie.

Beeld getiteld bou `n supercomputer stap 9

9. Toets die groep. Die laaste ding wat jy dalk wil doen voordat jy al hierdie berekenende krag aan jou gebruikers vrystel, is die toets. Die HPL (hoëprestasie Lynpack) maatstaf is `n gewilde keuse om die berekeningspoed van die groep te meet. U sal dit van bron moet saamstel met alle moontlike optimalisasies wat u samesteller bied vir die argitektuur wat u gekies het.

U moet natuurlik uit die bron saamstel met alle moontlike optimaliseringsopsies vir u platform. Byvoorbeeld, as jy AMD CPU`s gebruik, saamstel met Open64 met -0Fast Optimization-vlak.

Vergelyk jou resultate op TOP500.Org om jou groep te vergelyk tot die vinnigste 500 superrekenaars in die wêreld!