Transcript Beowulf klaster - Univerzitet u Zenici

Profesor:
v.as.dr.Samir Lemeš
Student:
Kasumović Zineta
 Paralelno procesiranje
 Klaster i podjela klastera
 BEOWULF KLASTER
 Historija BEOWULFA
 Održavanje BEOWULF KLASTERA
 Poruka klastera
 Literatura
 Paralelno procesiranje se
odnosi na koncept ubrzavanja
izvršenja nekog programa
dijeljenjem tog programa u više
dijelova koji se mogu izvršavati
simultano, svaki na jednom
procesoru.
 Tradicionalan softver je
bio pisan za serijsko
procesiranje.
 Paralelni programi se mogu
izvršavati na više centralnih
procesnih jedinica, tako što se
problem razbije na diskretne dijelove
koji se mogu riješiti paralelno.
 Računarski resursi mogu biti :
- jedan računar sa više centralnih
procesorskih jedinica
- proizvoljan broj računara
povezanih mrežom (klaster)
- kombinacija prvog i drugog
 Slika predstavlja prikaz korištenja
paralelnog procesiranja u svijetu
 Riječ klaster u prijevodu znači skupina ili grozd.
 Računarski klaster je skup usko povezanih
računara koji rade zajedno tako da se mogu posmatrati
kao jedan računar. Dijelovi klaster-a su obično, ali ne i
uvijek, spojeni brzom lokalnom mrežom (LAN). Klasteri
se koriste kako bi povećali performanse i/ili dostupnost
veću od one kod jednog računara, dok su u principu
jeftiniji u usporedbi s jednim računarom istih
karakteristika.
 Koncept klastera je rođen kada su ljudi
pokušali podijeliti različite poslove na više
računara i onda pokupiti podatke koje su
proizveli ti poslovi.
 U osnovi postoje tri tipa
klastera:
1. High-availability ili Fail
-over klasteri (klasteri visoke
dostupnosti)
2. Load-balancing klasteri (klasteri
za raspoređivanje opterećenja)
3. High-performance klasteri (klasteri visokih performansi) – služe
prvenstveno za povećanje performansi raspoređivanjem računarskih
zadataka na više raznih čvorova u klasteru, i najčešće se koriste u naučne
svrhe.
 Najpopularnija
implementacija klastera
visokih performansi je
klaster sa čvorovima kojeg
pokreće Linux i slobodan
softver korišten u svrhu
postizanja paralelizma.
Ovakva konfiguracija se
često naziva BEOWULF
KLASTER.
 Beowulf je multi kompjuterska arhitektura koja može biti korištena
za paralelne proračune.
 To je sistem koji se obično sastoji od jednog serverskog čvora i više
klijentskih čvorova međusobno povezanih putem Etherneta ili neke
druge mreže.
 To je sistem koji napravljen korištenjem komercionalnih hardverskih
komponenti koji su dostupni na tržištu, kao što je to svaki personalni
računar sposoban da pokrene Linux, standardni ethernet adapteri i
switchevi.
 Ne sadrži nikakve korisničke hardverske komponente.
 Čvorovi se konfigurišu i kontroliraju od strane glavnog čvora, i rade ono
što im se kaže.
 Beowulf je tehnologija
klasterisanja Linux računara
u cilju formiranja paralelnog,
virtuelnog superračunara.
 Glavna ideja Beowulf-a je
korištenje komercijalno
dostupnih računara u svrhu
izgradnje jeftine alternative
tradicionalnim
superračunarima.
 Glavna prednost ovoga pristupa su visoke performanse za nisku cijenu,
skalabilnost sistema te brza prilagodba novim tehnološkim napretcima.
 Beowulf klaster je superračunar koji može napraviti i koristiti bilo ko
(Beowulf klaster je superračunar sastavljen od commodity komponenti).
 Beowulf klaster je dakle forma paralelnog računara koja nije ništa
drugo nego kompjuter koji koristi više od jednog procesora.
 Najvažniji dio Beowulf
klastera je glavni čvor –
frontend. On vrši
raspodjelu poslova na
ostale čvorove, nadgleda
stanje ostalih čvorova,
uslužuje čvorove
potrebnim datotekama i
preko njega se vrši
konfiguracija svih ostalih
čvorova.
 Beowulf projekat je prvobitno
organiziran i osnovan u
Novembru 1993.
 Sredinom 1994-te je
napravljen prvi operacioni
Beowulf-calss PC cluster,
nazvan “Wiglaf“ u NASA
Goddard Space Flight Centru.
 Sistem je bio namjenjen za
aplikacije za astronomska
istraživanja.
 Drugi beowulf cluster je bio implementiran 1995 .koristeći 16 novih
intel pentium procesora koji su radili na frekvenciji od 100 Mhz, ali
koristeći novi Fast Ethernet, 100-Base-T LAN.
 Ta mašina se zvala „Hrothgar“.
 1996. godine napravljen je novi
Beowulf cluster po imenu Hyglac i to
je bio proboj u performansama po
cijeni ($50.000)
 1997. godine je vođa tima
projekta na kojem je izgrađen
Hyglac, kao i ostali članovi tima
uključujući Thomas Sterlinga i
Donald Beckera, su dobili Gordon
Bell prize za price/performance.
 Kako raste broj čvorova, mora se obratiti pažnja na fizičku
infrastrukturu.
 Cluster čvorovi troše struju i proizvode toplotu te zbog toga
zahtjevaju odgovarajuće hlađenje.
 Clusteri zahtjevaju mrežno ožičenje, te unutar njega čvorovi
moraju biti fizički povezani, tako da bi on mogao podržavati
odgovarajuće izdržavanje.
 Kada se želi napraviti cluster koji sadrži na stotinu čvorova,
tada je potrebno napajanje koje zahtjeva desetak kilowata
električne snage i dobro zračno hlađenje (oko desetak hiljada
dolara) .
 Ako neki cluster koji ima samo jedan čvor troši 100 W dok
radi, njegov rad košta između 100 $ i 150 $ u toku godine.
 Drugi važan element cluster
management-a je nadgledanje
čvorova.
 Linux je vrlo stabilan, ali se i
on može srušiti naročito kada
izvršava
neku
paralelnu
aplikaciju koja sadrži jako puno
memorije u tom trenutku.
 Dok je mogućnost da jedan
čvor doživi hardverski pad u
toku jednog dana dosta niska,
mogućnost da jedan
čvor
ispadne iz clustera nije uopšte
tako niska.