슈퍼 컴퓨터를 만드는 방법 : 9 단계 (사진 포함) - 팁

동영상: 슈퍼컴퓨터의 가격, 랭킹 그리고 만들어지는 과정 + 논문 개수 [고지식 부가설명] 거니

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초당 수백 조 개의 부동 소수점 계산을 수행 할 수있는 기계를 찾고 계십니까? 아니면 방에 설치된 슈퍼 컴퓨터에 대해 친구들에게 자랑하고 싶습니까? 고성능 컴퓨팅 클러스터 또는 슈퍼 컴퓨터를 구축하는 것은 무료 주말과 약간의 돈이 남아있는 애호가라면 누구나 달성 할 수있는 과제입니다. 기술적으로 말하면 다중 프로세서 슈퍼 컴퓨터는 문제를 해결하기 위해 함께 작동하는 컴퓨터 네트워크입니다. 이 기사에서는 하드웨어와 소프트웨어에 중점을두고 프로세스의 각 단계를 간략하게 설명합니다.

단계

먼저 필요한 하드웨어 구성 요소 및 리소스를 결정하십시오. 헤드 노드, 최소 12 개의 동일한 네트워크 노드, 이더넷 스위치, 배전 장치 및 랙이 필요합니다. 필요한 전기, 냉각 및 공간 수요를 결정합니다. 또한 사설 네트워크에 대해 원하는 IP 주소, 노드 이름 지정 방법, 설치할 소프트웨어 패키지 및 병렬 컴퓨팅을 수행하는 데 사용할 기술을 결정하십시오 (자세한 내용은 나중에 설명).
- 하드웨어는 비싸지 만 가이드에 나열된 모든 프로그램은 무료이며 대부분은 오픈 소스입니다.
- 이론적으로 슈퍼 컴퓨터의 속도를 확인하려면이 도구를 사용하십시오. http://hpl-calculator.sourceforge.net/
노드를 만듭니다. 노드를 마운트하거나 사전 조립 된 서버를 구입해야합니다.
- 공간, 냉각 및 전력 사용량을 극대화하는 서버 섀시를 선택하십시오.
- 또한 여러 구식 서버를 사용할 수도 있습니다. 총 비용은 부품 합계보다 높지만 여전히 많은 비용을 절약 할 수 있습니다. 시스템이 제대로 작동하려면 모든 프로세서, 네트워크 어댑터 및 마더 보드가 동일해야합니다. 분명히 각 노드에 RAM과 스토리지를 포함하고 헤드 노드에 대해 하나 이상의 광학 드라이브를 포함해야합니다.
랙에 서버를 설치합니다. 하단부터 시작하여 상단이 너무 무겁지 않도록합니다. 이를 위해서는 친구들의 도움이 필요합니다. 밀도가 높은 서버는 매우 무거울 수 있으며 이들을 보유한 트랙을 따라 안내하는 것은 어렵습니다.
서버 섀시 위에 이더넷 스위치를 설치합니다. 이번에는 스위치를 구성하십시오. 9000 바이트의 점보 프레임 크기를 활성화하고, IP 주소를 첫 번째 단계에서 결정한 고정 주소로 설정하고, SMTP 스누핑과 같은 불필요한 라우팅 프로토콜을 비활성화하십시오.
배전 장치를 설치합니다. 최대 부하에서 노드에 필요한 전류의 양에 따라 고성능 컴퓨팅을 위해 220V가 필요할 수 있습니다.
모든 것이 설치되면 구성 프로세스를 시작할 수 있습니다. Linux는 HPC 클러스터에 이상적인 OS입니다. 과학 컴퓨팅을위한 이상적인 환경 일뿐만 아니라 수백 또는 수천 개의 노드에 무료로 설치할 수도 있습니다. 이러한 모든 노드에 Windows를 설치하는 데 드는 비용이 얼마나되는지 상상해보십시오.
- 모든 노드에서 동일해야하는 최신 버전의 마더 보드 BIOS 및 펌웨어를 설치하여 시작하십시오.
- 헤드 노드에 그래픽 인터페이스를 사용하여 각 노드에 선호하는 Linux 버전을 설치하십시오. 인기있는 옵션으로는 CentOS, OpenSuse, Scientific Linux, RedHat 및 SLES가 있습니다.
- Rocks Cluster Distribution을 사용할 수도 있습니다. 클러스터가 작동하는 데 필요한 모든 도구를 설치하는 것 외에도 Rocks는 PXE 부팅 및 Red Hat의 'Kick Start'절차를 사용하여 노드에 여러 인스턴스를 매우 빠르게 배포하는 탁월한 방법을 사용합니다.
메시징 인터페이스, 리소스 관리 및 기타 필요한 라이브러리를 설치합니다. 이전 단계에서 Rocks를 설치하지 않은 경우 병렬 컴퓨팅 메커니즘을 활성화하는 데 필요한 소프트웨어를 수동으로 구성해야합니다.
- 첫째, 여러 컴퓨터에 작업을 분할하고 배포 할 수있는 Torque Resource Manager와 같은 휴대용 대규모 관리 시스템이 필요합니다.
- Torque를 Maui Cluster Scheduler와 페어링하여 설치를 완료하십시오.
- 다음으로 서로 다른 노드의 개별 프로세스가 동일한 데이터를 공유하는 데 필요한 메시지 전송 인터페이스를 설치해야합니다. OpenMP는 사용하기 쉽습니다.
- 병렬 컴퓨팅 프로그램을위한 다중 스레딩 수학 라이브러리를 잊지 마십시오. Rocks를 설치하면 정말 쉽습니다.
컴퓨터 노드를 연결하십시오. 헤드 노드는 작업을 컴퓨터의 노드로 보낸 다음 결과를 다시 보내고 서로에게 메시지를 보내야합니다. 빠를수록 좋습니다.
- 사설 이더넷 네트워크를 사용하여 클러스터의 모든 노드를 연결하십시오.
- 헤드 노드는 이더넷 네트워크를 통해 NFS, PXE, DHCP, TFTP 및 NTP 서버로 작동 할 수도 있습니다.
- 이 네트워크를 공용 네트워크와 분리하여 전송 패킷이 LAN의 다른 네트워크를 방해하지 않도록해야합니다.
클러스터를 테스트하십시오. 사용자에게 모든 컴퓨팅 성능을 제공하기 전에 마지막으로해야 할 일은 성능을 테스트하는 것입니다. HPL (고성능 Lynpack) 벤치 마크는 클러스터의 계산 속도를 측정하는 데 널리 사용됩니다. 선택한 아키텍처에 대해 컴파일러에서 제공하는 가능한 모든 최적화를 사용하여 소스에서 컴파일해야합니다.
- 당연히, 플랫폼에 대해 가능한 모든 최적화를 사용하여 소스에서 컴파일해야합니다. 예를 들어 AMD CPU를 사용하는 경우 -0fast 최적화 수준으로 Open 64로 컴파일하십시오.
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