Źródło taniej mocy

Klaster maszyn linuxowych może być tanią alternatywą dla pojedynczych drogich serwerów. Rozwiązanie takie zastosowano w Katedrze Fizyki Teoretycznej UMCS w Lublinie.

Klaster maszyn linuxowych może być tanią alternatywą dla pojedynczych drogich serwerów. Rozwiązanie takie zastosowano w Katedrze Fizyki Teoretycznej UMCS w Lublinie.

Zamiast zakupu kosztownego serwera jednego z uznanych producentów, Katedra Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie zbudowała klaster pracujący pod kontrolą Linuxa. Składają się na niego cztery serwery z procesorami Intela. "Wyniki przeprowadzonych testów wskazują, że klaster oferuje porównywalną wydajność do stosowanego przez nas serwera Sun Enterprise 6000. Jest jednak wielokrotnie tańszy" - mówi Paweł Skonecki, administrator sieci unixowej w Katedrze Fizyki Teoretycznej UMCS.

Klastry bez ograniczeń

Katedra dysponuje serwerem Sun Enterprise 6000 i 2 maszynami z procesorami Alpha. Ich moc przetwarzania jednak nie zaspokaja potrzeb naukowców prowadzących obliczenia, tym bardziej że z serwerów korzystają naukowcy nie tylko z UMCS, ale także innych ośrodków w kraju i za granicą. "Powstała nagła potrzeba zbudowania silnego komputera jak najniższym kosztem" - wyjaśnia Paweł Skonecki odpowiedzialny za budowę klastra. "Zdecydowaliśmy się zastosować dostępne bezpłatnie dla Linuxa oprogramowanie klastrowe Mosix, pozwalające budować klastry z komputerów klasy PC" - dodaje. Oprogramowanie to opracowano w latach 80. na Uniwersytecie Hebrajskim w Jerozolimie, a niedawno przeniesiono na Linuxa.

Koszt budowy 4-serwerowej konfiguracji, w której działa 8 procesorów Pentium II, wyniósł zaledwie 28 tys. zł. Inne zalety rozwiązania to całkowita "przezroczystość" systemu zarówno dla użytkowników, jak i programistów uruchamiających oprogramowanie na klastrze, automatyczna regulacja obciążenia i przenoszenie procesów pomiędzy komputerami. Zastosowane rozwiązanie umożliwia praktycznie nie ograniczone skalowanie. W Izraelu funkcjonuje klaster Mosix, składający się ze 100 komputerów PC.

Mosix obsługuje standard PVM (Parallel Virtual Machine), umożliwiający standardowe przekazywanie komunikatów pomiędzy komputerami. Za jego pomocą można budować klastry heterogeniczne, w skład których wchodzą inne maszyny niż tylko - obecnie stosowane - komputery PC z Linuxem. "Ze względu na niski koszt budowy tego typu rozwiązania i jego wysoką wydajność planujemy w ciągu najbliższego pół roku rozbudować klaster o kolejnych 15-20 maszyn" - mówi Paweł Skonecki.

Migrujące aplikacje

Procesy i programy pisane przez naukowców są uruchamiane na jednym komputerze, wybranym jako główny. Taką rolę może spełniać każdy komputer w klastrze. W razie konieczności operacje są przenoszone automatycznie na mniej obciążoną maszynę. Obecnie klaster jest wykorzystywany do obliczeń z zakresu fizyki teoretycznej, przygotowywanych w językach C++ i Fortran, oraz pracy oprogramowania do wizua-lizacji danych graficznych i tekstowych.

Zbudowany na UMCS klaster linuxowy składa się z czterech serwerów z dwoma procesorami Pentium II 400 MHz. Każdy z nich wyposażony jest w 128 MB pamięci RAM, dysk o objętości 4 GB i karty sieciowe Fast Ethernet. Na serwerach pracuje system operacyjny Linux w dystrybucji Red Hat. "Zastosowanie lokalnego dysku twardego nie jest wymogiem. Równie dobrze komputery mogą być uruchamiane przy użyciu BootPromu. Lokalny dysk wykorzystywany jest przede wszystkim jako pamięć typu cache" - mówi Paweł Skonecki.

Zapis projektu

Wdrożenie: Budowa klastra linuxowego w Katedrze Fizyki Teoretycznej UMCS w Lublinie

Cel: Budowa niewielkim nakładem finansowym komputera o dużej mocy przetwarzania, niezbędnej do szybkiego wykonywania obliczeń z zakresu fizyki teoretycznej

Technologie: Red Hat Linux, oprogramowanie klastrowe Mosix, 4 komputery 2-procesorowe z Pentium II 400 MHz, 128 MB RAM, dyskami 4 GB i kartami sieciowymi Fast Ethernet

Wykonanie: Pracownicy Katedry Fizyki Teoretycznej UMCS

Kierownik projektu: Paweł Skonecki, administrator sieci unixowej

Koszt realizacji: 28 tys. zł (zakup sprzętu), oprogramowanie Linux i Mosix dostępne bezpłatnie

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

TOP 200