كيفية تركيب الحاسوب العملاق

المحتوى

• مراحل

هي الويكي ، مما يعني أن العديد من المقالات كتبها العديد من المؤلفين. لإنشاء هذه المقالة ، شارك 18 شخصًا ، بعضهم مجهول الهوية ، في نشرته وتحسينه بمرور الوقت.

هل تحتاج إلى آلة لديها مئات المليارات من حسابات الفاصلة العائمة في الثانية؟ هل تحتاج إلى قصة لتوضيح كيف فجر حاسوبك العمومي في القبو الكسارة؟ يعد بناء مجموعة (أو مجموعة) من أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء تحديًا يمكن لأي خبير التغلب عليه في عطلة نهاية الأسبوع بالميزانية المناسبة. من الناحية الفنية ، يعد الكمبيوتر العملاق الحديث متعدد المعالجات شبكة من أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بشكل متوازٍ لحل مشكلة ما. باتباع الخطوات البسيطة لتركيب المعدات وتثبيت البرنامج اللازم ، يمكنك أيضًا الحصول على جهاز كمبيوتر فائق.

مراحل

1. 
   

   
   تحديد المعدات والموارد اللازمة. ستحتاج إلى عقدة رأس ، على الأقل 12 عقدًا متطابقًا آخر ، ومفتاح Ethernet ، ووحدة تزويد الطاقة ، ورف. حدد احتياجاتك من الكهرباء والتبريد والمساحة. تحتاج أيضًا إلى تحديد عنوان IP الذي تريد استخدامه لشبكاتك الخاصة ، وأسماء العقد ، والبرامج التي تريد تثبيتها ، والتكنولوجيا التي تريدها لإمكانات الحوسبة (سنعود إلى هذا لاحقًا).
   • حتى لو كلفتك الأجهزة غالياً ، فإن جميع البرامج المقدمة في هذه المقالة مجانية ومعظمها خالية من الحقوق.
   • إذا كنت ترغب في الحصول على فكرة عن مدى سرعة وصول الكمبيوتر العملاق ، يمكنك استخدام هذه الأداة: http://hpl-calculator.sourceforge.net/.

2. 
   

   
   تثبيت العقد. سوف تضطر إلى تجميع العقد أو الحصول على خوادم تجميعها مسبقا.
   • اختر هيكل خادم مزود بمساحة كبيرة ونظام تبريد مناسب وتحسين الطاقة.
   • يمكنك أيضًا استخدام عشرات الخوادم القديمة ، سيتجاوز مجموع هذه الخوادم طاقة الوحدات الفردية وستوفر الكثير من المال. يجب أن تكون جميع المعالجات ومحولات الشبكة واللوحات الأم متطابقة حتى يعمل النظام بأكمله بسلاسة. بالطبع ، يجب ألا تنسَ ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين لكل عقد ، وكذلك محرك قرص واحد على الأقل للرأس.

3. 
   

   
   
   
   تثبيت الخوادم على الرف. ابدأ من أسفل إذا لم يتم وزن الجزء العلوي من الرف. ستحتاج أيضًا إلى صديق لمساعدتك ، يمكن أن تكون الخوادم ثقيلة وسيكون من الصعب توجيهها على سكك الرف.

4. 
   

   
   قم بتثبيت مفتاح Ethernet أعلى الهيكل. نتوقف لحظة لتكوينه. اسمح بحجم إطار ضخم يبلغ 9000 بايت ، واضبط عناوين IP على العناوين الثابتة التي اخترتها في الخطوة الأولى ، وقم بتعطيل البروتوكولات غير الضرورية مثل التطفل على SMTP.

5. 
   

   
   تثبيت الوحدة الحالية. اعتمادًا على مقدار التيار الذي ستحتاجه العقد ، ستحتاج على الأرجح إلى وحدة بقوة 220 فولت.

6. 
   

   
   تكوين الأجهزة. بمجرد تثبيت كل شيء ، يمكنك البدء في تكوين الجهاز. Linux هو نظام التشغيل الافتراضي لمجموعات HPC ، ليس فقط لأنه أفضل بيئة للحسابات العلمية ، ولكن أيضًا لأنه مجاني تمامًا للتثبيت على مئات أو آلاف العقد. تخيل السعر الذي ستدفعه إذا كان عليك تثبيت Windows على كل من هذه العقد.
   • ابدأ من خلال تثبيت أحدث برامج BIOS واللوحة الأم التي يجب أن تكون هي نفسها لجميع اللوحات الأم.
   • قم بتثبيت توزيع Linux المفضل لديك على كل من العقد وتوزيع باستخدام واجهة رسومية على عقدة الرأس. غالبًا ما يتم استخدام CentOS أو OpenSuse أو Scientific Linux أو RedHat أو SLES.
   • لهذه المقالة ، نوصي بشدة Rocks Cluster. بالإضافة إلى تثبيت جميع الأدوات اللازمة لكي تعمل المجموعات بشكل صحيح ، تستخدم Rocks طريقة ممتازة "لتوزيع" العديد من الحالات بحد ذاتها على العقد باستخدام تمهيد PXE وإجراء Red Tea Tree Oil Quick Launch.

7. 
   

   
   
   
   تثبيت البرنامج. قم بتثبيت واجهة للإرسال وإدارة الموارد والمكتبات الضرورية الأخرى. إذا لم تقم بتثبيت Rocks في الخطوة السابقة ، فسيتعين عليك تكوين كل البرامج اللازمة يدويًا لتنشيط آليات الحساب المتوازية.
   • أولاً ، ستحتاج إلى نظام إدارة bash ، مثل Torque Resource Manager ، والذي يسمح لك بتقسيم المهام المختلفة وتوزيعها عبر أجهزة متعددة.
   • عزم الدوران عزم الدوران مع Maui Cluster Scheduler لإكمال التكوين.
   • بعد ذلك ، ستحتاج إلى تثبيت واجهة المرسل اللازمة للعمليات على أجهزة مختلفة لمشاركة نفس البيانات. قم بتثبيت برنامج OpenMP ، وهو سهل الاستخدام للغاية.
   • لا تنسَ إنشاء مكتبات ومُترجمي تعدد مؤشرات لإنشاء برامج حسابية متوازية. مرة أخرى ، روكس هو الحل الأفضل.

8. 
   

   
   توصيل العقد في الشبكة. ترسل العقدة الرئيسية المهام المراد تنفيذها إلى العقد الحسابية الأخرى التي ستعيد النتائج أثناء إرسال الرسائل إلى بعضها البعض. كلما سارت الأمور بسرعة ، كان ذلك أفضل.
   • استخدم شبكة Ethernet خاصة لربط كل هذه العقد في كتلة.
   • يمكن أن تعمل العقدة الرئيسية أيضًا كملقم NFS و PXE و DHCP و TFTP و NTP على الشبكة التي تنشئها.
   • يجب فصل هذه الشبكة عن الشبكات العامة للتأكد من أن الحزم التي تتبادلها الخوادم لا تتداخل مع الحزم المتبادلة عبر بقية الشبكة.

9. 
   

   
   اختبار الكتلة. آخر ما عليك القيام به قبل تحرير كل قوة حاسوبك العملاق هو اختبار أدائه. يعد اختبار أداء Lynpack (HPL) عالي الأداء اختيارًا شائعًا لقياس سرعة الحوسبة في مجموعة أجهزة الكمبيوتر. سيتعين عليك تجميعها من مصدرها مع كل التحسينات التي يقدمها المترجم وفقًا للهيكل الذي اخترته.
   • من الواضح ، يجب عليك تجميعه من المصدر الذي يوفر لك أكثر الخيارات لتحسين النظام الأساسي الخاص بك. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم معالجات AMD ، فقم بتجميعها باستخدام Open64 باختيار مستوى تحسين سريع.
   • قارن النتائج على TOP500.org لمعرفة ما إذا كان حاسوبك العملاق يمكنه منافسة 500 حاسوب عملاق أقوى في العالم!

نصيحة

• للوصول إلى سرعات سريعة حقًا على الشبكة ، تعرف على واجهات InfiniBand. ومع ذلك ، الاستعداد لكسر البنك أصبع.
• يمكن أن تجعل IPMI إدارة نطاق واسع أسهل من خلال توفير KVM-over-IP ودورة طاقة منفصلة والمزيد.
• استخدم Ganglia لتتبع أحمال الحوسبة على العقد.

تحذيرات

• تأكد من أن البنية التحتية الخاصة بك يمكن أن تدعم الحمل.