Do obliczeń głodnych mocy

Na Politechnice Częstochowskiej uruchomiono klaster wykorzystujący Linuksa i superwydajną sieć lokalną.

Na Politechnice Częstochowskiej uruchomiono klaster wykorzystujący Linuksa i superwydajną sieć lokalną.

System będzie wykorzystywany do rozwiązywania zaawansowanych problemów naukowych i inżynierskich. Twórcą koncepcji i dostawcą technologii jest krakowska ABA. Budowę klastra sfinansowano z funduszów Komitetu Badań Naukowych. Koszt instalacji nie przekroczył 200 tys. zł.

Policzymy, zobaczymy

Idea budowy klastra zrodziła się z inicjatywy prof. dr. hab. inż. Romana Wyrzykowskiego. Klaster będzie wykorzystywany przez Instytut Matematyki i Informatyki oraz Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Częstochowskiej. Od kilku lat jednostki te zajmują się modelowaniem zjawisk termomechanicznych, mechaniką płynów i algorytmami genetycznymi. Planowane jest także zastosowanie klastra do optymalizowania modeli baz danych i przewidywania zmian kursów giełdowych. Innym zastosowaniem klastra ma być udoskonalanie oprogramowania obliczeniowego. Naukowcy z Politechniki Częstochowskiej mają już na swoim koncie kilka projektów, m.in. dostosowanie do przetwarzania równoległego pakietu NuscaS, który dotychczas był stosowany do obliczeń w środowisku rozproszonych stacji roboczych. "Skomplikowane zagadnienia badawcze zmuszają nas do poszukiwania nowych, doskonalszych metod odwzorowania problemów obliczeniowych na architekturę systemu" - tłumaczy Roman Wyrzykowski.

Komponenty standardowe

Do budowy klastra wykorzystano 9 serwerów Intela z serii ISP2150G, zamontowa-ne w szafie przemysłowej. Każdy z nich ma 2 procesory Pentium III 750 MHz i 128 MB pamięci. Wyjątkiem jest serwer zarządzający klastrem, który ma 512 MB pamięci operacyjnej. Serwery wyposażono w dyski Seagate UltraWide 2 SCSI. Jeżeli uczelnia znajdzie dodatkowe fundusze, klaster będzie rozbudowywany o kolejne węzły.

Klaster działa pod kontrolą systemu stworzonego na bazie Linux Debian. W najbliższym czasie planowane jest jednak testowanie oprogramowania TurboLinux Cluster Server. Pozwoli ono traktować system klastrowy jako całość, co ułatwi programistom tworzenie aplikacji obliczeniowych.

Niezwykła sieć

Serwery połączono siecią Myrinet. To rozwiązanie opracowane przez amerykańską firmę Myri pod kątem zastosowań klastrowych. W 1998 r. zostało ono objęte standardem ANSI. W jego skład wchodzą produkowane wyłącznie na indywidualne zamówienia specjalne karty sieciowe i dedykowany przełącznik. Karty zawierają 64-bitowe procesory RISC i 2-8 MB pamięci. Mogą być montowane w 32- lub 64-bitowych gniazdach PCI 66 MHz. Karty podłączono do przełącznika za pomocą złączy wielopinowych. Zastosowany na Politechnice Częstochowskiej przełącznik obsługuje maksymalnie 16 węzłów. Można nim zarządzać poprzez Ethernet, za pomocą protokołu SNMP.

Sieć Myrinet charakteryzuje się dużą przepustowością. W trybie full duplex w obie strony można przesyłać dane z rzeczywistą prędkością ponad 1,5 Gb/s. Z punktu widzenia wymagań przetwarzania równoległego najważniejszą cechą sieci Myrinet nie jest jednak jej przepustowość, lecz wyjątkowo krótki czas opóźnienia transmisji, dochodzący nawet do 100 ns. Efekt ten osiągnięto nie tylko dzięki odpowiedniemu sprzętowi, ale również za sprawą oprogramowania z bardzo wydajną implementacją stan-dardu MPI (Message Passing Interface - przetwarzania równoległego z wymianą komunikatów) oraz TCP/IP. Inną ciekawą cechą tego rozwiązania jest obsługa ramek sieciowych dowolnej długości. Sterowniki i biblioteki API rozwiązania Myrinet są oferowane na zasadach open source.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200