Cum să construiești un supercomputer din zece PC-uri

Pașii de construire a unui supercomputer din zece PC-uri

Supercomputerele au fost dezvoltate pentru a satisface nevoia de putere de calcul de înaltă capacitate. Aplicații precum cercetarea medicală și analiza meteorologică sunt doar două exemple de utilizări reale. Conform listei Top 500, peste 78% din cele 500 de supercomputere din lume rulează pe Linux, un sistem de operare open source. Software-ul open source permite accesul la codul sursă, motiv pentru care este extrem de popular în proiectele de supercomputere.

Pasul 1

Instalează sistemul de operare pe PC-ul principal (nucleul). Dacă cele 10 calculatoare nu sunt identice, alege cel mai puternic ca controlant al clusterului. Pe acesta instalează Linux și doar pachetele esențiale: NFS (Network File System) pentru partajarea fișierelor și SSH (Secure Shell) pentru conexiuni remote securizate.

Pasul 2

Instalează MPI (Message Passing Interface) pe nucleu. MPI permite controlul și comunicarea între nodurile clusterului. LAM (Linux Accelerated MPI) este o alegere populară și open source. În funcție de hardware, poți găsi o versiune precompilată; altfel, va trebui să compilezi tu sau să alegi un hardware compatibil.

Pasul 3

Configurează calculatoarele membri (slave). În plus față de NFS și SSH, alte pachete nu sunt necesare pentru funcționarea clusterului; toate operațiile se efectuează de la nucleu.

Verifică instalarea: repornește toate mașinile și confirmă că fiecare pornește. Încearcă să te conectezi la fiecare nod de pe nucleu. Dacă totul funcționează, rulează o aplicație MPI (LAM sau altă implementare).

Sugestii utile

• Asigură-te că circuitul electric poate susține puterea totală: 10 PC-uri + switch/hub + monitor + periferice. Ia în considerare un UPS dacă supercomputerul este folosit în afara domeniului personal.
• Aranjează calculatoarele pentru a asigura fluxul de aer adecvat. Dacă nu ai un rack, evită blocarea ventilatoarelor pentru a preveni supraîncălzirea.
• Consultă notele de lansare și manualele software-ului ales. Configurarea unui cluster de 10 stații de lucru este complexă și necesită atenție la detalii.

Avertisment

• Adăugarea unui cluster la rețeaua de birou sau academică poate afecta performanța celorlalte mașini prin încărcare excesivă de trafic. Planifică cu grijă infrastructura de rețea.

Echipament necesar

• 10 calculatoare funcționale cu procesor Intel i586 sau mai bun (sau echivalent AMD) și plăci de rețea.
• Switch/hub cu cel puțin 11 porturi, preferabil 16 porturi.
• Monitor și tastatură.
• Sistem de operare Linux.
• Implementare MPI.