विषय

• कदम
• टिप्स
• चेतावनी

प्रति सेकंड चल बिंदु गणना के सैकड़ों खरब प्रदर्शन करने में सक्षम मशीन की तलाश है? या क्या आप सिर्फ अपने कमरे में लगे सुपर कंप्यूटर के बारे में दोस्तों को डींग मारना चाहते हैं? एक उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग क्लस्टर, या एक सुपर कंप्यूटर का निर्माण, एक चुनौती है कि एक मुक्त सप्ताहांत के साथ कोई भी उत्साही और बचा हुआ कुछ पैसा पूरा करने की कोशिश कर सकता है। तकनीकी रूप से, एक मल्टीप्रोसेसर सुपर कंप्यूटर कंप्यूटर का एक नेटवर्क है जो एक समस्या को हल करने के लिए एक साथ काम करता है। यह आलेख हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर पर ध्यान केंद्रित करते हुए प्रक्रिया के प्रत्येक चरण का संक्षेप में वर्णन करेगा।

कदम

1. 

   पहले आवश्यक हार्डवेयर घटकों और संसाधनों को निर्धारित करें। आपको एक हेड नोड, कम से कम 12 समान नेटवर्क नोड्स, एक ईथरनेट स्विच, एक बिजली वितरण इकाई और एक रैक की आवश्यकता होगी। आवश्यक बिजली, शीतलन और अंतरिक्ष की मांग का निर्धारण करें। यह भी तय करें कि आप अपने निजी नेटवर्क के लिए कौन सा आईपी एड्रेस चाहते हैं, नोड्स का नाम कैसे दें, आप कौन सा सॉफ्टवेयर पैकेज इंस्टॉल करना चाहते हैं और कौन सी तकनीक का उपयोग समानांतर कंप्यूटिंग (उस पर बाद में) करने के लिए किया जाएगा।
   • यद्यपि हार्डवेयर महंगा है, लेकिन गाइड में सूचीबद्ध सभी कार्यक्रम मुफ्त हैं, और उनमें से अधिकांश खुले स्रोत हैं।
   • यदि आप देखना चाहते हैं कि आपका सुपर कंप्यूटर सैद्धांतिक रूप से कितना तेज़ होगा, तो इस उपकरण का उपयोग करें: http://hpl-calculator.sourceforth.net/

2. 

   
   
   नोड्स बनाएँ। आपको नोड्स को माउंट करने या पूर्व-इकट्ठे सर्वर खरीदने की आवश्यकता होगी।
   • सर्वर चेसिस चुनें जो अंतरिक्ष, शीतलन और बिजली के उपयोग को अधिकतम करें।
   • आप कई पुराने सर्वरों का भी उपयोग कर सकते हैं - जिनकी कुल लागत भागों के योग से अधिक होगी, लेकिन आप अभी भी बहुत बचत करेंगे। सिस्टम को अच्छी तरह से काम करने के लिए सभी प्रोसेसर, नेटवर्क एडेप्टर और मदरबोर्ड समान होने चाहिए। जाहिर है, प्रत्येक नोड पर रैम और भंडारण को शामिल करना सुनिश्चित करें और सिर के नोड के लिए कम से कम एक ऑप्टिकल ड्राइव।

3. 

   
   
   रैक में सर्वर स्थापित करें। नीचे से शुरू करें, ताकि इसका शीर्ष भी भारी न हो। आपको इसके लिए अपने दोस्तों से मदद की आवश्यकता होगी - घने सर्वर बहुत भारी हो सकते हैं, और उन्हें ट्रैक करने वाले ट्रैक के साथ मार्गदर्शन करना मुश्किल है।

4. 

   सर्वर चेसिस के ऊपर ईथरनेट स्विच स्थापित करें। स्विच को कॉन्फ़िगर करने के लिए इस समय को लें: 9000 बाइट्स के जंबो फ्रेम आकार को सक्षम करें, पहले चरण में निर्धारित स्थिर पते पर आईपी पते सेट करें, और अनावश्यक रूटिंग प्रोटोकॉल, जैसे एसएमटीपी स्नूपिंग को अक्षम करें।

5. 

   
   
   बिजली वितरण इकाई स्थापित करें। पूर्ण लोड पर नोड्स को कितना वर्तमान की आवश्यकता होगी, इसके आधार पर, आपको उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के लिए 220 वोल्ट की आवश्यकता हो सकती है।

6. 

   सब कुछ स्थापित होने के साथ, आप कॉन्फ़िगरेशन प्रक्रिया शुरू कर सकते हैं। लिनक्स एचपीसी क्लस्टर के लिए आदर्श ओएस है - न केवल यह वैज्ञानिक कंप्यूटिंग के लिए आदर्श वातावरण है, यह सैकड़ों या हजारों नोड्स पर भी स्थापित करने के लिए स्वतंत्र है। कल्पना कीजिए कि इन सभी नोड्स पर विंडोज को स्थापित करने में कितना खर्च आएगा?
   • मदरबोर्ड BIOS और फर्मवेयर के नवीनतम संस्करण को स्थापित करके शुरू करें, जो सभी नोड्स पर समान होना चाहिए।
   • प्रत्येक नोड पर लिनक्स का अपना पसंदीदा संस्करण स्थापित करें, सिर के नोड पर ग्राफिकल इंटरफ़ेस के साथ। लोकप्रिय विकल्पों में CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat और SLES शामिल हैं।
   • आप चट्टानों के क्लस्टर वितरण का भी उपयोग कर सकते हैं। काम करने के लिए क्लस्टर के लिए आवश्यक सभी उपकरणों को स्थापित करने के अलावा, रॉक्स एक उत्कृष्ट विधि का उपयोग स्वयं के कई उदाहरणों को बहुत तेजी से एक पीएक्सई बूट और रेड हैट की 'किक स्टार्ट' प्रक्रिया का उपयोग करके वितरित करने के लिए करता है।

7. 

   मैसेजिंग इंटरफ़ेस, संसाधन प्रबंधन और अन्य आवश्यक लाइब्रेरी स्थापित करें। यदि आपने पिछले चरण में चट्टानों को स्थापित नहीं किया है, तो आपको समानांतर कंप्यूटिंग तंत्र को सक्षम करने के लिए आवश्यक सॉफ़्टवेयर को मैन्युअल रूप से कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता होगी।
   • सबसे पहले, आपको एक पोर्टेबल बड़े पैमाने पर प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता होगी, जैसे कि टोक़ संसाधन प्रबंधक, जो आपको कई मशीनों में कार्यों को विभाजित करने और वितरित करने की अनुमति देता है।
   • अधिष्ठापन पूरा करने के लिए माउ क्लस्टर क्लस्टर के साथ जोड़ी टोक़।
   • इसके बाद, आपको एक ही डेटा साझा करने के लिए अलग-अलग नोड्स की अलग-अलग प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक संदेश ट्रांसमिशन इंटरफ़ेस स्थापित करना होगा। OpenMP का उपयोग करना आसान है।
   • समानांतर कंप्यूटिंग कार्यक्रमों के लिए बहु-सूत्रण गणितीय पुस्तकालयों को मत भूलना। यदि आप रॉक्स स्थापित करते हैं तो यह वास्तव में आसान है।

8. 

   कंप्यूटर नोड कनेक्ट करें। हेड नोड कार्यों को कंप्यूटर के नोड्स में भेजता है, जिसके बाद परिणाम को वापस भेजने की आवश्यकता होती है, साथ ही एक दूसरे को संदेश भी भेजते हैं। तेजी से बेहतर है।
   • क्लस्टर में सभी नोड्स को जोड़ने के लिए एक निजी ईथरनेट नेटवर्क का उपयोग करें।
   • ईथरनेट नेटवर्क पर हेड नोड एक NFS, PXE, DHCP, TFTP और NTP सर्वर के रूप में भी कार्य कर सकता है।
   • आपको इस नेटवर्क को सार्वजनिक नेटवर्क से अलग करने की आवश्यकता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि ट्रांसमिशन पैकेट आपके लैन पर अन्य नेटवर्क के साथ हस्तक्षेप नहीं करेगा।

9. 

   क्लस्टर का परीक्षण करें। आखिरी चीज जो आप अपने उपयोगकर्ताओं के लिए कंप्यूटिंग शक्ति को जारी करने से पहले करना चाहते हैं, उनके प्रदर्शन का परीक्षण करना है। क्लस्टर की कम्प्यूटेशनल गति को मापने के लिए HPL (हाई परफॉर्मेंस लिंक्स) बेंचमार्क एक लोकप्रिय विकल्प है। आपको चयनित आर्किटेक्चर के लिए संकलक द्वारा प्रस्तावित सभी संभावित अनुकूलन के साथ स्रोत से इसे संकलित करने की आवश्यकता होगी।
   • जाहिर है, आपको अपने मंच के लिए सभी संभावित अनुकूलन के साथ स्रोत से संकलन करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, एएमडी सीपीयू का उपयोग करते समय, -0 ऑप्टिमाइज़ेशन स्तर के साथ ओपन 64 का संकलन करें।
   • दुनिया के 500 सबसे तेज सुपर कंप्यूटर के साथ अपने क्लस्टर की तुलना करने के लिए TOP500.org पर परिणामों की तुलना करें!

टिप्स

• IPMI एक बड़े क्लस्टर को आसान बना सकता है, जिससे KVM-over-IP, रिमोट प्रोसेसिंग रिले और बहुत कुछ उपलब्ध होता है।
• वास्तव में उच्च नेटवर्क गति प्राप्त करने के लिए, InfiniBand नेटवर्क इंटरफेस की तलाश करें। हालांकि कीमतें बहुत सस्ती नहीं हैं।
• नोड्स पर कम्प्यूटेशनल लोड की निगरानी के लिए गंगालिया का उपयोग करें।

चेतावनी

• सुनिश्चित करें कि आपका बुनियादी ढांचा उन पर लगाए गए भार को संभाल सकता है।