140
жобасының жалпы құны 313 мың долларды құрады. LINPACK тестінде кӛреткен ӛнімділігі –
47,7 Гфлопс, Тор500 тізімінің 12-ші редакциясында оған 114 орынды иеленуге мүмкіндік
берді. Осы, яғни 1998 жылы жоғарыӛнімді есептеулер облысы бойынша ӛткен
Supercоmputing‘98 конференциясында Avalon –ды құрастырушылар «Avalon» деген
тақырыпта доклад ұсынды, және ол «ең үздік баға/ӛнімділік арақатынасы» номинациясы
бойынша бірінші премияны иеленді.
2000 ж. Корнельский университетінде биомедициналық зерттеулер жүргізу үшін
Velocity+ кластері орнатылды. Ол әрқайсысы тӛрт Intel Pentium III процессорынан тұратын
64 тораптан құралды. Тораптар Windows 2000 операциялық жүйесі басқаруымен жұмыс
істейді және cLAN желісімен біріктірілген.
Lots of Boxes on Shelfes жобасы АҚШ-ң ұлтық денсаулық институтында 1997 жылы іске
асырылды. Онда коммуникациялық орта ретінде Gigabit Ethernet технологиясы
қолданылады. Алғашында бұл кластер екі Pentium Pro/200 МГц процессорлы, 47 тораптан,
128 Мбайт жедел жадысынан және әр торапта 1,2 Гбайт дискіден тұрды. 1998 жылы
жобаның келесі этапы – LoBoS2 іске асырылды. Онда тораптар кластерге біріктірілуі
сақталған дәстүрлі столға қойылатын компьютерлерге ӛзгертілді. Қазір LoBoS2 әрбірі екі
Pentium II/450 МГц процессордан, 256 Мбайт жедел және 9 Гбайт дискілік жадыдан құралған
100 есептеу торабынан тұрады. Кластерге, жалпы кӛлемі 1,2 Тбайт RAID-массивімен 4
басқарушы компьютер қосымша қосылған.
2000 жылы құрастырылған KLAT2 (Kentucky Linux Athlon Testbed 2) кластері әрбірінде
AMD Athlon/700 МГц процессоры, және 128 Мбайт жедел жадысы бар 64 дискісіз
тораптардан тұрады. Бағдарламалық қамтама, компиляторлар және математикалық
кітапханалары (SCALAPACK6 BLACS және ATLAS) AMD процессорларының 3D-Now!
технологиясын тиімді пайдалану үшін түзетіліп істеп бітірілген. Бұл жұмыс жүйенің
ӛнімділігін айтарлықтай арттыруға мұмкіндік берді. Әрбір торапта тӛрт желілік адаптар Fast
Ethernet орнатылған, ал тораптар тоғыз 32-порттық коммутаторлар кӛмегімен
жалғастырылған. Сонымен қатар кез-келген екі торап үшін коммутаторлардың бірі арқылы
әрқашанда тікелей жалғасу бар, бірақ мүнда барлық тораптарды бірыңғай (дара) коммутатор
арқылы жалғастырудың қажеттілігі жоқ. AMD архитектурасына және FNN топологиясына
бағдарламалық қамтаманы тиімділеу(оптимизациялау) арқасында LINPACK тестінде
баға/ӛнімділік қатынасының рекордты кӛрсеткішін алуға қол жеткізілді – 650 доллар/1
гфлопс.
Кластерді бӛлімдерге(разделы) бӛлу идеясы Аргондық Ұлттық зертханада дайындалған
Chiba City жобасында жүзеге асырылды. Мұнда басты бӛлім 256 есептеу тораптарын
қамтиды, олардың әрбірінде екі Pentium III/500 МГц процессор, 512 Мбайт жедел және
кӛлемі 9 Гбайт жергілікті жады орнатылған. Жүйеге есептеу бӛлімінен басқа: шолу
(визуализация) бӛлімі (Мatrox Millenium G400 графикалық карталарымен 32 IBM
Intellistation, 512 Мбайт жедел жады және 300 Гбайт диск), деректерді сақтау бӛлімі
(Xeon/500 процесорларымен және 300 Гбайт дискімен 8 сервер IBM Netfinity 7000) және
басқарушы бӛлім (12 компьютер IBM Netfinity 500). Олардың бәрі параллель қолданбаларға
(приложениелерге
)
қолдау кӛрсету үшін пайдаланылатын Myrinet желісімен біріктірілген.
Басқарушы және қызметтік мақсаттар үшін Gigabit Ethernet және Fast Ethernet желілері
пайдаланылады. Барлық бӛлімдер 32 компьютерден тұратын «қалаларға» (towns) бӛлінеді.
Олардың әрқайсысының ӛзінің «мэрі» бар, ол ӛзінің «қаласына» жергілікті қызмет атқарады
және қызметтік желіге жүктемені азайтып, жергілікті ресурстарға жылдам қатынасты
қамтамасыз етеді.
Россияның бас қаласы Москваның Ведомостаралық суперкомпьютерлік орталығында
орнатылған МВС-1000М суперкомпьютерін де кластер қатарына жатқызуға болады.
Компьютер әрқайсысы 64 екіпроцессорлық модульдерді қамтитын алты базалық блоктардан
тұрады (Сурет 1). Әрбір модульдің құрамына екі процессор Alpha 21264/667 МГц (екінші
деңгейлі кэш-жады 4 Мбайт), модуль процессорларымен бӛлінген 2 Гбайт жедел жады,
141
қатқыл диск кіреді. Жүйедегі процессорлардың жалпы саны 768, ал МВС-1000М
суперкомпьютерінің шектік ӛнімділігі 1 Тфлопс-тан асады.
МВС-1000М суперкомпьютерінің барлық модульдері екі тәуелсіз желілермен
байланысқан. Пайдаланушылар бағдарламаларында Myrinet 2000 желісі есептеу барысында
деректермен алмасу үшін пайдаланылады. MPI пайдаланғанда желі каналдарының ӛткізу
қабілеті 110-170 Мбайт/сек мәндеріне жетеді. Операциялық жүйе сервистік функцияларды
орындау үшін Fast Ethernet желісін пайдаланады.
Сурет - 1.
МВС-1000М суперкомпьютерінің құрылымы
Кластерлерді тұрғызудың коммуникациялық технологиялары.
КластерДі трғызудың әртүрлі нұсқалары ӛте кӛп. Оларың арасындағы елеулі
ӛзгешіліктің бірі пайдаланылатын желілік технологияда жатыр, ал оны таңдау алдымен
қойылған есептердің класымен анықталады.
Алғашқыда Beowulf-кластерлері әдеттегі 10-мегабиттік Ethernet желісі базасында
тұрғызылды. Қазіргі күні коммутаторлар базасында Fast Ethernet желісі пайдаланылады.
Бұндай шешімнің негізгі құндылығы – төмен баға. Сонымен қатар, Fast Ethernet шеңберінде
хабарлама жіберуге үлкен қосымша шығындардың болуы, осындай кластерлерде тиімді
шешілетін есептер аумағын қатаң шектеулерге алып келеді. Егер кластерден жоғары
әмбебаптылық талап етілсе, онда басқа ӛнімділігі жоғары және арнайы коммуникациялық
технологияларды пайдалану керек. Кластерлік жүйелерді құрастырушылар баға, ӛнімділік
және масштабталу ұғымдарын ескере отырып Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, SCI, Myrinet,
cLAN, ServerNet және т.б. желілік технологиялар арасынан таңдау жасайды.
Коммуникациялық технологиялар және олардың негізгі параметрлері туралы толық
мәліметті, мысалы
http://www.Parallel.ru
сайтынан табуға болады.
Кластерлі жүйелерде, коммуникациялық желілердің ӛнімділігі қандай сандық
сипаттамалармен ӛрнектелетініне тоқталайық. Пайдаланушыға қажетті негізгі екі сипаттама
бар: латенттік және желінің жіберу (ӛткізу) қабілеті. Латенттілік - бұл хабарламаларды
жіберу кезіндегі бастапқы бӛгелу уақыты. Желінің жіберу (өткізу) қабілеті байланыс
каналдары бойынша ақпаратты жіберу (ӛтізу) жылдамдығымен анықталады
(Сурет 2). Егер
бағдарламада кішкене хабарламалар кӛп болса, онда латенттілік қатты ӛзгерістерге
ұшырайды. Егер хабарламалар үлкен порциялармен берілетін болса, онда байланыс
каналдарының ӛткізу қабілетінің жоғары болуы маңызды. Латенттілік әсерінен шағын
ұзындықты хабарламаларда желі бойынша жіберудің максималды жылдамдығы қамтамасыз
етілмеуі мүмкін.
Myrinet 2000 желісі
128
CPUs
128
CPUs
128
CPUs
128
CPUs
128
CPUs
128
CPUs
Fast Ethernet желісі
Gigabit Ethernet желісі
Басқарушы
компьютер
Файл-
сервер
Резервтегі
басқарушы
компьютер
Достарыңызбен бөлісу: |
