200 likes | 420 Views
Univerzitet u Zenici Pedagoški fakultet Odsijek : Matematika i informatika. BEOWULF KLASTER. Seminarski rad iz predmeta Operativni sistemi i računarske mreže. Profesor: v.as.dr.Samir Lemeš. Student: Kasumović Zineta. Sadržaj. Paralelno procesiranje Klaster i podjela klastera
E N D
Univerzitet u Zenici Pedagoški fakultet Odsijek : Matematika i informatika BEOWULF KLASTER Seminarski rad iz predmeta Operativni sistemi i računarske mreže Profesor: v.as.dr.Samir Lemeš Student: Kasumović Zineta
Sadržaj • Paralelno procesiranje • Klaster i podjela klastera • BEOWULF KLASTER • Historija BEOWULFA • Održavanje BEOWULF KLASTERA • Poruka klastera • Literatura
Paralelno procesiranje • Paralelno procesiranje se odnosi na koncept ubrzavanja izvršenja nekog programa dijeljenjem tog programa u više dijelova koji se mogu izvršavati simultano, svaki na jednom procesoru. • Tradicionalan softver je bio pisan za serijsko procesiranje.
Paralelno procesiranje • Paralelni programi se mogu izvršavati na više centralnih procesnih jedinica, tako što se problem razbije na diskretne dijelove koji se mogu riješiti paralelno. • Računarski resursi mogu biti : • - jedan računar sa više centralnih procesorskih jedinica • - proizvoljan broj računara povezanih mrežom (klaster) • - kombinacija prvog i drugog • Slika predstavlja prikaz korištenja paralelnog procesiranja u svijetu
Klaster i podjela klastera • Riječ klaster u prijevodu znači skupina ili grozd. • Računarski klaster je skup usko povezanih računara koji rade zajedno tako da se mogu posmatrati kao jedan računar. Dijelovi klaster-a su obično, ali ne i uvijek, spojeni brzom lokalnom mrežom (LAN). Klasteri se koriste kako bi povećali performanse i/ili dostupnost veću od one kod jednog računara, dok su u principu jeftiniji u usporedbi s jednim računarom istih karakteristika. • Koncept klastera je rođen kada su ljudi pokušali podijeliti različite poslove na više računara i onda pokupiti podatke koje su proizveli ti poslovi.
Klaster i podjela klastera • U osnovi postoje tri tipa • klastera: • 1. High-availability ili Fail • -over klasteri (klasteri visoke • dostupnosti) • 2. Load-balancing klasteri (klasteri za raspoređivanje opterećenja)
Klaster i podjela klastera • 3. High-performance klasteri (klasteri visokih performansi) – služe • prvenstveno za povećanje performansi raspoređivanjem računarskih • zadataka na više raznih čvorova u klasteru, i najčešće se koriste u naučne • svrhe. • Najpopularnijaimplementacija klastera visokih performansi je klaster sa čvorovima kojeg pokreće Linux i slobodan softver korišten u svrhu postizanja paralelizma.Ovakvakonfiguracija se često naziva BEOWULF KLASTER.
Beowulf klaster • Beowulf je multi kompjuterska arhitektura koja može biti korištena za paralelne proračune. • To je sistem koji se obično sastoji od jednog serverskog čvora i više klijentskih čvorova međusobno povezanih putem Etherneta ili neke druge mreže. • To je sistem koji napravljen korištenjem komercionalnih hardverskih komponenti koji su dostupni na tržištu, kao što je to svaki personalni računar sposoban da pokrene Linux, standardni ethernet adapteri i switchevi. • Ne sadrži nikakve korisničke hardverske komponente. • Čvorovi se konfigurišu i kontroliraju od strane glavnog čvora, i rade ono što im se kaže.
Beowulf klaster • Beowulf je tehnologija klasterisanja Linux računara u cilju formiranja paralelnog, virtuelnog superračunara. • Glavna ideja Beowulf-a je korištenje komercijalno dostupnih računara u svrhu izgradnje jeftine alternative tradicionalnim superračunarima. • Glavna prednost ovoga pristupa su visoke performanse za nisku cijenu, skalabilnost sistema te brza prilagodba novim tehnološkim napretcima.
Beowulf klaster • Beowulf klaster je superračunar koji može napraviti i koristiti bilo ko (Beowulf klaster je superračunar sastavljen od commodity komponenti). • Beowulf klaster je dakle forma paralelnog računara koja nije ništa drugo nego kompjuter koji koristi više od jednog procesora. • Najvažniji dio Beowulf klastera je glavni čvor – frontend. On vrši raspodjelu poslova na ostale čvorove, nadgleda stanje ostalih čvorova, uslužuje čvorove potrebnim datotekama i preko njega se vrši konfiguracija svih ostalih čvorova.
Historija Beowulfa • Beowulf projekat je prvobitno organiziran i osnovan u Novembru 1993. • Sredinom 1994-te je napravljen prvi operacioni Beowulf-calss PC cluster, nazvan “Wiglaf“ u NASA Goddard Space Flight Centru. • Sistem je bio namjenjen za aplikacije za astronomska istraživanja.
Historija Beowulfa • Drugi beowulf cluster je bio implementiran 1995 .koristeći 16 novih intel pentium procesora koji su radili na frekvenciji od 100 Mhz, ali koristeći novi Fast Ethernet, 100-Base-T LAN. • Ta mašina se zvala „Hrothgar“.
Historija Beowulfa • 1996. godine napravljen je novi Beowulf cluster po imenu Hyglac i to je bio proboj u performansama po cijeni ($50.000) • 1997. godine je vođa tima projekta na kojem je izgrađen Hyglac, kao i ostali članovi tima uključujući Thomas Sterlinga i Donald Beckera, su dobili Gordon Bell prize za price/performance.
Održavanje Beowulf klastera • Kako raste broj čvorova, mora se obratiti pažnja na fizičku infrastrukturu. • Cluster čvorovi troše struju i proizvode toplotu te zbog toga zahtjevaju odgovarajuće hlađenje. • Clusteri zahtjevaju mrežno ožičenje, te unutar njega čvorovi moraju biti fizički povezani, tako da bi on mogao podržavati odgovarajuće izdržavanje. • Kada se želi napraviti cluster koji sadrži na stotinu čvorova, tada je potrebno napajanje koje zahtjeva desetak kilowata električne snage i dobro zračno hlađenje (oko desetak hiljada dolara) .
Održavanje Beowulf klastera • Ako neki cluster koji ima samo jedan čvor troši 100 W dok radi, njegov rad košta između 100 $ i 150 $ u toku godine. • Drugi važan element cluster management-a je nadgledanje čvorova. • Linux je vrlo stabilan, ali se i on može srušiti naročito kada izvršava neku paralelnu aplikaciju koja sadrži jako puno memorije u tom trenutku. • Dok je mogućnost da jedan čvor doživi hardverski pad u toku jednog dana dosta niska, mogućnost da jedan čvor ispadne iz clustera nije uopšte tako niska.
Literatura • http://ibiblio.org/pub/Linux/docs/HOWTO/archive/Beowulf-HOWTO.html • http://www.linux-mag.com/id/1378/ • http://www.linux-mag.com/id/1379/ • http://www.linux-mag.com/id/949/ • http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-cluster1/ • http://www.llnl.gov/computing/tutorials/parallel_com/ • http://www.linux-mag.com/id/2147/ • http://en.wikipedia.org/wiki/Beowulf_(computing) • http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_cluster