Bygg din egen superdator

Detta gör en multiprocessormodell tilltalande om du vill använda din superdator för att köra vanliga flertrådade applikationer som 3D-renderingsverktyg eller mediakodare.

Bygg din egen superdator

Bildar ett kluster

Flerprocessormetoden har begränsningar. När du väl har installerat dina två dyra processorer på ditt dyra moderkort finns det nästan inget utrymme att expandera organiskt; du kan installera mer RAM eller byta ut dina processorer mot ett par kraftfullare modeller, men i grund och botten är det du har ett slutet system. Ett mer flexibelt tillvägagångssätt är klustring.

Ett kluster är en grupp datorer, vanligtvis anslutna via ett lokalt nätverk, som fungerar som om det vore ett enda system.

Ett beräkningskluster kan ses som ett makrokosmos av ett multiprocessorsystem, med flera fysiska datorer som arbetar med sina individuella uppgifter parallellt

Kluster kan användas för alla möjliga ändamål, som att ge lastbalansering och feltolerans för nätverkstjänster, men modellen lämpar sig särskilt väl för superdatorapplikationer. Faktum är att ett klustringssätt har varit grunden för de flesta av de mest kända superdatorerna i historien, inklusive Fujitsus världsledande K-dator.

Filosofin bakom superdatorklustring är enkel. En fysisk (eller virtuell) maskin är konfigurerad som ”master”-systemet eller ”huvudnoden”, och det är på detta system som huvudapplikationskoden körs. De andra noderna gör inget annat än att sitta och vänta på att mastersystemet ska delegera arbetsbelastningar till dem; när dessa tas emot gör de jobbet och returnerar resultatet så snabbt som möjligt.

Ett beräkningskluster kan ses som ett makrokosmos av ett multiprocessorsystem, med flera fysiska datorer som arbetar med sina individuella uppgifter parallellt.

Skillnaden är att noder kan läggas till i ditt kluster, eller tas bort från det, lika enkelt som att ansluta en ny PC till ett nätverk; och vad mer är, det finns inga krav alls på att nodhårdvaran ska använda någon speciell arkitektur.

Om du ville kunde du sätta ihop ett kluster från en mängd system inklusive netbooks, bärbara datorer, arbetsstationer och högpresterande servrar. Det enda kravet är att varje nod kör lämplig klientprogramvara.

Förmodligen är de mest kända exemplen på datorkluster [email protected] och [email protected] projekt – men termen ”kluster” innebär vanligtvis ett centralt hanterat system (projekt som kombinerar kraften hos fjärrdatorer kallas istället för ”grid computing”).

Noderna i ett kluster är också vanligtvis anslutna via en mycket snabbare länk än en vanlig internetanslutning, för att minimera latensen som är involverad i att skicka arbetsbelastningar fram och tillbaka. I ditt hemkluster kan det vara Gigabit eller 10GbE; K-datorn använder en proprietär sammankoppling som kallas ”Tofu”, som ger 100 GB/sek bandbredd.

Få reda på mer

Superdatorkodning

Windows-baserade kluster kan sättas ihop ganska enkelt med operativsystemet Windows HPC Server 2008, och Microsoft tillhandahåller riktlinjer för att skapa ”klustermedvetna” applikationer som kommer att använda klusterresurser när de körs på ett sådant system. Alternativt finns det olika gratis Linux-distributioner som är designade för klustring, såsom openMosix och ClusterKnoppix. Dessa ger en användarvänlig upplevelse som gör det nästan enkelt att sätta upp ett kluster av valfri storlek med det populära Beowulf-systemet.

Vilken väg du än väljer är en begränsning som du sannolikt kommer att stöta på en brist på redan existerande applikationer som är designade för att använda klusterresurser. Detta är inte nödvändigtvis ett problem, eftersom superdatoruppgifter vanligtvis utförs med skräddarsydd kod.

Tilläggskort

Klustrets tillvägagångssätt är flexibelt, men ganska slösaktigt – det innebär i princip att du lämnar en hel dator påslagen och drar ström när du vanligtvis bara använder ett fåtal funktioner i processorn.

Ett mer energieffektivt tillvägagångssätt är att montera ett stort antal processorkärnor på ett expansionskort och använda dessa kärnor som ett virtuellt kluster.

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras.