Beowulf klaster - Univerzitet u Zenici
Download
Report
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.