Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Борг, 52-узловое скопление Беовульфа, используемое группой пульсаров Университета Макгилла для поиска пульсаций от двойных пульсаров.

Beowulf кластер представляет собой вычислительный кластер , что , как правило , идентично, товарно-класс компьютеров в сеть в небольшую локальную сеть с библиотеками и программами , установленными которые позволяют обрабатывать быть распределено между ними. В результате получается высокопроизводительный кластер параллельных вычислений из недорогого аппаратного обеспечения персонального компьютера .

Название Беовульф первоначально относилось к конкретному компьютеру, построенному в 1994 году Томасом Стерлингом и Дональдом Беккером в НАСА . [1] Название «Беовульф» происходит от старого английского эпической поэмы с одноименным названием . [2]

Никакая конкретная программа не определяет кластер как Беовульф. Кластеры Beowulf обычно работают под управлением Unix-подобной операционной системы, такой как BSD , Linux или Solaris , обычно построенной из бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом . Обычно используемые библиотеки параллельной обработки включают интерфейс передачи сообщений (MPI) и параллельную виртуальную машину (PVM). Оба они позволяют программисту разделить задачу между группой сетевых компьютеров и собрать результаты обработки. Примеры программного обеспечения MPI включают Open MPI или MPICH . Доступны дополнительные реализации MPI.

По состоянию на 2014 год системы Beowulf работают по всему миру, в основном для поддержки научных вычислений .

Развитие [ править ]

Деталь первого кластера Беовульфа в суперкомпьютерном центре Барселоны

Описание кластера Беовульф из оригинального практического руководства, которое было опубликовано Яцеком Радаевски и Дугласом Эдлайном в рамках проекта документации Linux в 1998 году.

Beowulf - это многопользовательская архитектура, которая может использоваться для параллельных вычислений . Это система, которая обычно состоит из одного серверного узла и одного или нескольких клиентских узлов, подключенных через Ethernet или другую сеть. Это система, построенная с использованием стандартных аппаратных компонентов, таких как любой ПК, способный работать под Unix-подобной операционной системой, со стандартными адаптерами Ethernet и коммутаторами. Он не содержит никаких пользовательских аппаратных компонентов и легко воспроизводится. Beowulf также использует стандартное программное обеспечение, такое как операционная система FreeBSD, Linux или Solaris, параллельная виртуальная машина ( PVM ) и интерфейс передачи сообщений ( MPI).). Узел сервера контролирует весь кластер и передает файлы клиентским узлам. Это также консоль кластера и шлюз во внешний мир. На больших машинах Beowulf может быть более одного серверного узла и, возможно, другие узлы, предназначенные для определенных задач, например консоли или станции мониторинга. В большинстве случаев клиентские узлы в системе Беовульф глупы, и чем тупее, тем лучше. Узлы настраиваются и контролируются серверным узлом и делают только то, что им говорят. В конфигурации клиента без диска клиентский узел даже не знает своего IP-адреса или имени, пока сервер не сообщит ему об этом.

Одно из основных различий между Беовульфом и кластером рабочих станций (COW) заключается в том, что Беовульф ведет себя скорее как одна машина, чем как множество рабочих станций. В большинстве случаев клиентские узлы не имеют клавиатуры или мониторов и доступны только через удаленный вход или, возможно, через последовательный терминал. Узлы Beowulf можно рассматривать как пакет ЦП + память, который можно подключить к кластеру, точно так же, как ЦП или модуль памяти можно подключить к материнской плате.

Beowulf - это не специальный программный пакет, новая топология сети или последняя версия взлома ядра. Beowulf - это технология кластеризации компьютеров в параллельный виртуальный суперкомпьютер. Хотя существует множество программных пакетов, таких как модификации ядра, библиотеки PVM и MPI, а также инструменты настройки, которые делают архитектуру Beowulf быстрее, проще в настройке и гораздо более удобной в использовании, можно построить машину класса Beowulf с использованием стандартного дистрибутива Linux без каких-либо дополнительных программное обеспечение. Если у вас есть два сетевых компьютера, которые используют как минимум /homeфайловую систему через NFS и доверяют друг другу выполнение удаленных оболочек ( rsh ), то можно утверждать, что у вас есть простая двухузловая машина Beowulf.

Операционные системы [ править ]

Самодельный кластер Беовульф, состоящий из компьютеров типа white box

По состоянию на 2014 год ряд дистрибутивов Linux и по крайней мере один BSD предназначены для построения кластеров Beowulf. Это включает:

  • MOSIX , ориентированный на требовательные к вычислениям приложения с низким вводом-выводом
  • ClusterKnoppix , основанный на Knoppix
  • Kerrighed
  • Распределение кластеров горных пород
  • Scyld
  • DragonFly BSD
  • Quantian , живой DVD с научными приложениями, основанный на Knoppix и ClusterKnoppix
  • Стенд Кентукки Linux Athlon
  • PelicanHPC , основанный на Debian Live

Кластер можно настроить, используя загрузочные компакт-диски Knoppix в сочетании с OpenMosix . Компьютеры будут автоматически связываться друг с другом без необходимости сложной конфигурации, чтобы сформировать кластер Beowulf, используя все процессоры и оперативную память в кластере. Кластер Beowulf масштабируется до практически неограниченного количества компьютеров, ограниченных только накладными расходами сети.

Предоставление операционных систем и другого программного обеспечения для кластера Beowulf можно автоматизировать с помощью программного обеспечения, такого как ресурсы приложений кластера с открытым исходным кодом . OSCAR устанавливается поверх стандартной установки поддерживаемого дистрибутива Linux на головном узле кластера.

См. Также [ править ]

  • Кластер Айяра
  • Alewife (мультипроцессор)
  • Apache Hadoop
  • Яркие вычисления
  • Вычислительная система Condor с высокой пропускной способностью
  • Coreboot
  • Fastra II
  • Грид-вычисления
  • Стенд Кентукки Linux Athlon
  • Планировщик кластеров Maui
  • Ресурсы кластерных приложений с открытым исходным кодом (OSCAR)
  • Платформа LSF
  • Портативная система дозирования
  • Slurm Workload Manager
  • Каменный суперкомпьютер
  • Солнечная сетка
  • Менеджер ресурсов TORQUE

Ссылки [ править ]

  1. ^ Беккер, Дональд Дж и Стерлинг, Томас и Саварезе, Дэниел и Дорбанд, Джон Э и Ранавак, Удая А и Пакер, Чарльз V, «BEOWULF: параллельная рабочая станция для научных вычислений», в Proceedings, International Conference on Parallel Processing vol. 95, (1995). URL http://www.phy.duke.edu/~rgb/brahma/Resources/beowulf/papers/ICPP95/icpp95.html
  2. ^ См. Перевод Фрэнсиса Бартона Гаммера 1909 года, перепечатанный (например) в Беовульфе . Фрэнсис Б. Гаммер (переводчик). Hayes Barton Press (опубликовано около 1910 г.). 1909. с. 20. ISBN 9781593773700. Проверено 16 января 2014 . Проверить значения даты в: |publication-date=( помощь )CS1 maint: others (link)

Библиография [ править ]

  • Кластерные вычисления Беовульфа с Windows Томасом Лоуренсом Стерлингом 2001 ISBN 0262692759 MIT Press 
  • Кластерные вычисления Беовульфа с Linux Томасом Лоуренсом Стерлингом 2001 ISBN 0262692740 MIT Press 

Внешние ссылки [ править ]

  • Сайт кластера Беовульф
  • Параллельные вычисления Беовульфа в Керли