एक ऐसी मशीन की आवश्यकता है जो एक सेकंड में खरबों फ्लोटिंग-पॉइंट गणना कर सके? या क्या आपको अपने निजी सुपरकंप्यूटर के बारे में एक अच्छी कहानी की ज़रूरत है जिसने आपके गांव में रोशनी बंद कर दी है? यदि आप कुछ खाली समय के साथ एक धनी प्रतिभावान हैं तो सुपरकंप्यूटर बनाना एक दिलचस्प चुनौती है। तकनीकी रूप से, एक मल्टीप्रोसेसर सुपर कंप्यूटर कंप्यूटर का एक नेटवर्क है जो एक समस्या को हल करने के लिए मिलकर काम करता है। यह लेख हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर पर ध्यान केंद्रित करते हुए इसके निर्माण के प्रत्येक चरण पर संक्षेप में चर्चा करेगा।
कदम
चरण 1. सबसे पहले, पता करें कि आपको किन हार्डवेयर घटकों की आवश्यकता होगी।
एक मुख्य नोड, कम से कम एक दर्जन समान कंप्यूट नोड्स, एक ईथरनेट स्विच, एक बिजली वितरण इकाई (पीडीयू), और एक सर्वर रैक। बिजली, शीतलन और अंतरिक्ष की जरूरतों के बारे में भी पता करें। निजी नेटवर्क के लिए आईपी पता निर्दिष्ट करें, नोड्स के नाम, सॉफ़्टवेयर पैकेज जिन्हें आप इंस्टॉल करना चाहते हैं, और समानांतर कंप्यूटिंग (नीचे उस पर अधिक) करने के लिए उन सभी को एक साथ काम करने के लिए आप किस तकनीक का उपयोग करना चाहते हैं।
- हालाँकि आपको जिस हार्डवेयर की आवश्यकता होगी वह महंगा है, इस गाइड में सॉफ्टवेयर बिल्कुल मुफ्त है, और इसका अधिकांश भाग खुला स्रोत है।
- यदि आप देखना चाहते हैं कि आपका सुपरकंप्यूटर कितना तेज़ होगा (सिद्धांत रूप में), तो इसका उपयोग करें:
चरण 2. कंप्यूट नोड्स बनाएँ।
आप अपने लिए आवश्यक कंप्यूट नोड्स को इकट्ठा कर सकते हैं या तैयार सर्वर का उपयोग कर सकते हैं।
- एक कंप्यूटर सर्वर ढांचा चुनें जो अंतरिक्ष, शीतलन और शक्ति दक्षता को अधिकतम करता हो।
- या आप लगभग एक दर्जन अप्रचलित सर्वर का उपयोग कर सकते हैं। जब एक साथ उपयोग किया जाता है, तो वे व्यक्तिगत रूप से उपयोग किए जाने की तुलना में कहीं अधिक उपयोगी होते हैं, और आप काफी बचत कर सकते हैं। सिस्टम को सुचारू रूप से चलाने के लिए सभी प्रोसेसर, नेटवर्क एडेप्टर और मदरबोर्ड समान होने चाहिए। बेशक, प्रत्येक नोड के लिए रैम और भंडारण क्षमता और मुख्य नोड के लिए कम से कम एक ऑप्टिकल ड्राइव को न भूलें।
चरण 3. सर्वर रैक में आपके द्वारा बनाए गए सर्वर को माउंट करें।
शीर्ष पर आपत्तियों से बचने के लिए नीचे से शुरू करें। आपकी मदद करने के लिए किसी मित्र को आमंत्रित करें, क्योंकि भीड़भाड़ वाले सर्वर सेट इतने भारी हो सकते हैं कि उन्हें दराज में फिट करना मुश्किल हो जाता है।
चरण 4. ईथरनेट स्विच को सर्वर फ्रेम के ऊपर माउंट करें।
इसे कॉन्फ़िगर करने का अवसर लें: इसे 9000 बाइट्स का एक फ्रेम आकार दें, आईपी पते को चरण 1 में निर्दिष्ट स्थिर पते पर सेट करें, और एसएमटीपी स्नूपिंग जैसे अनावश्यक रूटिंग प्रोटोकॉल को बंद कर दें।
चरण 5. बिजली वितरण इकाई स्थापित करें।
उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के लिए आपको 220 वोल्ट की आवश्यकता हो सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि नोड को अधिकतम लोड पर कितना करंट चाहिए।
चरण 6. एक बार सब कुछ स्थापित हो जाने के बाद, आप कॉन्फ़िगरेशन प्रक्रिया शुरू कर सकते हैं।
उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग क्लस्टर के लिए लिनक्स एक अनिवार्य ऑपरेटिंग सिस्टम है, क्योंकि वैज्ञानिक कंप्यूटिंग के लिए आदर्श होने के अलावा, यह 100% मुफ़्त भी है। सैकड़ों या हजारों तक पहुंचने वाले नोड्स के साथ, यदि आप विंडोज का उपयोग करते हैं तो यह निश्चित रूप से बहुत महंगा होगा!
- मदरबोर्ड BIOS और फर्मवेयर के नवीनतम संस्करण को स्थापित करके प्रारंभ करें। स्थापित संस्करण सभी नोड्स के लिए समान होना चाहिए। मदरबोर्ड BIOS और फर्मवेयर के नवीनतम संस्करण को स्थापित करने के साथ शुरू करें, जो सभी नोड्स पर समान होना चाहिए।
- मुख्य नोड पर ग्राफिकल इंटरफ़ेस के साथ, प्रत्येक नोड पर इच्छित लिनक्स डिस्ट्रो स्थापित करें। लोकप्रिय विकल्प CentOS, OpenSuse, वैज्ञानिक Linux, RedHat और SLES हैं।
- लेखक रॉक्स क्लस्टर डिस्ट्रीब्यूशन का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा करता है। रॉक्स आपके सुपरकंप्यूटर को कार्य करने के लिए आवश्यक सभी प्रोग्राम तुरंत स्थापित कर देगा, और Red Hat के PXE बूट और 'किक स्टार्ट' प्रक्रिया का उपयोग करके सभी मौजूदा नोड्स में खुद को 'साझा' करने के लिए एक निफ्टी तरीके का उपयोग करेगा।
चरण 7. संदेश इंटरफ़ेस, संसाधन प्रबंधन और अन्य आवश्यक सॉफ़्टवेयर लाइब्रेरी स्थापित करें।
यदि आपने पिछले चरण में रॉक्स को स्थापित नहीं किया है, तो आपको समानांतर कंप्यूटिंग तंत्र को स्वयं संचालित करने के लिए आवश्यक सॉफ़्टवेयर तैयार करना होगा।
- सबसे पहले, आपको टॉर्क रिसोर्स मैनेजर जैसे पोर्टेबल बैश मैनेजमेंट सिस्टम की आवश्यकता होगी, जो मशीनों के बीच जॉब शेयरिंग करेगा।
- सेटअप पूरा करने के लिए माउ क्लस्टर शेड्यूलर के साथ टॉर्क पेयर करें।
- इसके बाद, आपको मैसेजिंग इंटरफ़ेस स्थापित करने की आवश्यकता है, जो अलग-अलग कंप्यूट नोड्स को समान डेटा साझा करने के लिए आवश्यक है। ओपनएमपी एक निश्चित विकल्प है।
- समानांतर कंप्यूटिंग प्रोग्राम बनाने के लिए मल्टी-थ्रेडिंग गणित पुस्तकालयों और कंपाइलरों को न भूलें जिनकी आपको आवश्यकता है। या, इसे और भी आसान बनाने के लिए बस Rocks इंस्टॉल करें।
चरण 8. सभी कंप्यूट नोड्स को एक नेटवर्क में मिलाएं।
मुख्य नोड कम्प्यूटेशनल कार्यों को कंप्यूट नोड को भेजेगा, जिसे एक दूसरे के साथ संदेशों का आदान-प्रदान करते समय परिणाम वापस भेजना होगा। जितनी जल्दी हो, उतना अच्छा।
- अपने सुपरकंप्यूटर क्लस्टर में सभी नोड्स को जोड़ने के लिए एक निजी ईथरनेट नेटवर्क का उपयोग करें।
- प्राथमिक नोड ईथरनेट नेटवर्क में एक NFS, PXE, DHCP, TFTP और NTP सर्वर हो सकता है।
- आपको यह सुनिश्चित करने के लिए इस नेटवर्क को सार्वजनिक नेटवर्क से अलग करना होगा कि भेजे गए पैकेट आपके स्थानीय नेटवर्क में अन्य नेटवर्क के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं।
चरण 9. आपके द्वारा बनाए गए सुपरकंप्यूटर का परीक्षण करें।
दूसरों द्वारा उपयोग किए जाने से पहले, हम अनुशंसा करते हैं कि आप पहले अपने सुपरकंप्यूटर के प्रदर्शन का परीक्षण करें। एचपीएल (हाई परफॉर्मेंस लिनपैक) सुपर कंप्यूटर की कंप्यूटिंग गति को मापने के लिए एक लोकप्रिय बेंचमार्क है। आपके द्वारा चुने गए आर्किटेक्चर के लिए आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे कंपाइलर द्वारा दिए गए सभी अनुकूलन विकल्पों के साथ आपको स्रोत से संकलन करने की आवश्यकता होगी।
- बेशक, आपको अपने मंच के लिए सभी संभावित अनुकूलन विकल्पों के साथ स्रोत से संकलन करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, यदि AMD CPU का उपयोग कर रहे हैं, तो इसे Open64 का उपयोग करके ऑप्टिमाइज़ेशन स्तर -0fast के साथ संकलित करें।
- अपने सुपरकंप्यूटर की तुलना दुनिया के 500 सबसे तेज सुपर कंप्यूटर से करने के लिए TOP500.org पर अपने परीक्षा परिणामों की तुलना करें!
टिप्स
- उच्च नेटवर्क गति के लिए, InfiniBand नेटवर्क इंटरफ़ेस पर एक नज़र डालें। बेशक, आपको प्रीमियम कीमत चुकाने के लिए तैयार रहना होगा।
- आईपीएमआई केवीएम-ओवर-आईपी, रिमोट पावर साइकिल कंट्रोल और अन्य सुविधाएं प्रदान करके बड़े सुपरकंप्यूटर क्लस्टर के प्रशासन को सरल बना सकता है।
- नोड्स पर कंप्यूट लोड की निगरानी के लिए गैंग्लिया का प्रयोग करें।
