Behöver du en maskin som kan utföra biljoner flytande beräkningar på en sekund? Eller behöver du en cool historia om din personliga superdator som släckte lamporna i din by? Att bygga en superdator är en intressant utmaning om du är ett välstående geni med lite fritid. Tekniskt sett är en multiprocessors superdator ett nätverk av datorer som arbetar tillsammans för att lösa ett problem. Denna artikel kommer att kort diskutera varje steg i skapandet, med fokus på hårdvara och programvara.
Steg
Steg 1. Ta reda på vilka hårdvarukomponenter du behöver
En huvudnod, minst ett dussin identiska beräkningsnoder, en Ethernet -switch, en kraftdistributionsenhet (PDU) och ett serverrack. Läs också om el, kylning och platsbehov. Ange IP -adressen för det privata nätverket, namnen på noder, de programvarupaket du vill installera och vilken teknik du vill använda för att få dem att fungera tillsammans för att utföra parallell datorbearbetning (mer om det nedan).
- Även om hårdvaran du behöver är dyr, är programvaran i den här guiden helt gratis, och det mesta är öppen källkod.
- Om du vill se hur snabb din superdator kommer att vara (i teorin), använd den här:
Steg 2. Skapa beräkningsnoder
Du kan själv montera de beräkningsnoder du behöver eller använda en färdig server.
- Välj en datorserverram som maximerar utrymme, kylning och energieffektivitet.
- Eller så kan du använda ungefär ett dussin föråldrade servrar. När de används tillsammans är de mycket mer användbara än när de används individuellt, och du kan spara en hel del. Alla processorer, nätverkskort och moderkort måste vara desamma för att systemet ska fungera smidigt. Naturligtvis, glöm inte RAM och lagringskapacitet för varje nod och minst en optisk enhet för huvudnoden.
Steg 3. Montera servern du har byggt in i serverhyllan
Börja längst ner för att undvika invändningar överst. Bjud in en vän som hjälper dig, eftersom överbelastade serveruppsättningar kan bli så tunga att det gör det svårt att få dem i lådor.
Steg 4. Montera Ethernet -switch ovanpå serverramen
Passa på att konfigurera den: ge den en bildstorlek på 9000 byte, ställ in IP -adressen till den statiska adressen du angav i steg 1 och stäng av onödiga routingprotokoll som SMTP Snooping.
Steg 5. Installera kraftdistributionsenheten
Du kan behöva 220 volt för högpresterande datorer, beroende på hur mycket ström noden kräver vid maximal belastning.
Steg 6. När allt är installerat kan du starta konfigurationsprocessen
Linux är ett måste-operativsystem för högpresterande datorkluster, för förutom att det är idealiskt för vetenskaplig dator är det också 100% gratis. Med noder som når hundratals eller till och med tusentals blir det definitivt väldigt dyrt om du använder Windows!
- Börja med att installera den senaste versionen av moderkortets BIOS och firmware. Den installerade versionen måste vara densamma för alla noder. Börja med att installera den senaste versionen av moderkortets BIOS och firmware, som bör vara densamma på alla noder.
- Installera den Linux -distro du vill ha på varje nod, med ett grafiskt gränssnitt på huvudnoden. Populära val är CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat och SLES.
- Författaren rekommenderar starkt att man använder Rocks Cluster Distribution. Rocks kommer omedelbart att installera alla program som din superdator behöver för att fungera och använda ett fint sätt att 'dela' sig över alla befintliga noder med Red Hats PXE -start och 'Kick Start' -procedur.
Steg 7. Installera meddelandegränssnittet, resurshantering och andra viktiga programbibliotek
Om du inte installerade Rocks i föregående steg måste du förbereda den programvara som behövs för att driva parallella datormekanismen själv.
- Först behöver du ett bärbart bashanteringssystem som Torque Resource Manager, som kommer att göra jobbdelningen mellan maskinerna.
- Koppla ihop vridmomentet med Maui Cluster Scheduler för att slutföra installationen.
- Därefter måste du installera meddelandegränssnittet, som behövs för att få separata beräkningsnoder att dela samma data. OpenMP är ett bestämt val.
- Glöm inte matematiska bibliotek och kompilatorer med flera trådar för att bygga de parallella dataprogram du behöver. Eller installera bara Rocks för att göra det ännu enklare.
Steg 8. Kombinera alla beräkningsnoder till ett nätverk
Huvudnoden skickar beräkningsuppgifter till beräkningsnoden, som sedan måste skicka tillbaka resultaten medan de utbyter meddelanden med varandra. Ju tidigare desto bättre.
- Använd ett privat Ethernet -nätverk för att ansluta alla noder i ditt superdatorkluster.
- Den primära noden kan vara en NFS-, PXE-, DHCP-, TFTP- och NTP -server i ethernet -nätverket.
- Du måste skilja detta nätverk från det offentliga nätverket för att säkerställa att de skickade paketen inte stör andra nätverk i ditt lokala nätverk.
Steg 9. Testa superdatorn du har skapat
Innan andra används, rekommenderar vi att du testar prestandan på din superdator först. HPL (High Performance Linpack) är ett populärt riktmärke för att mäta datorns hastighet. Du måste kompilera från källan, med alla optimeringsalternativ som erbjuds av kompilatorn du använder för den arkitektur du har valt.
- Naturligtvis måste du kompilera från källan med alla möjliga optimeringsalternativ för din plattform. Om du till exempel använder en AMD -processor, kompilera den med Open64 med optimeringsnivå -0fast.
- Jämför dina testresultat på TOP500.org för att jämföra din superdator med de 500 snabbaste superdatorerna i världen!
Tips
- För höga nätverkshastigheter, ta en titt på InfiniBands nätverksgränssnitt. Naturligtvis måste du vara beredd att betala ett premiumpris.
- IPMI kan förenkla administrationen av stora superdatorkluster genom att tillhandahålla KVM-over-IP, fjärrstyrning av strömcyklar och andra funktioner.
- Använd Ganglia för att övervaka beräkningsbelastning på noder.
