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Clustering
Hardware :
Multiprocessing : Clustering : Übersicht
25-Nov-2002/09-Jan-07
Übersicht
Beowulf.
Mosix.
Matterhorn
Ein Linux-Cluster mit 522 Opteron-244-Prozessoren
unterstützt Forscher an der Universität Zürich (www.unizh.ch)
bei der Entwicklung von Medikamenten zur Bekämpfung von Alzheimer und
Krebs. Der Matterhorn getaufte Rechnerverbund berechnet aber
nicht nur biochemische, chemische und physikalische Zusammenhänge
komplexer Molekularsysteme, sondern modelliert auch die Dynamik von
Galaxien.
Matterhorn ist aus einem Joint Venture der
IT-Services der Universität Zürich, den Instituten für Biochemie,
Organische Chemie, Physik und Geographie sowie dem Functional
Genomics Center Zürich entstanden. Gesteuert werden die 261
Dual-Knoten von der Cluster-Management-Software Rocks (rocks.sdsc.edu/Rocks)
des San Diego Supercomputing Center (SDSC,
www.sdsc.edu), deren jüngste Release
3.1.0 ebenfalls den Code-Namen "Matterhorn" trägt.
NASA Ames Research Center Cluster
www.arc.nasa.gov.
Ein 64-Bit-SGI-Altix-System, bei dem insgesamt 256
Prozessoren in einer Architektur mit globalem Shared-Memory betrieben
wurden und die somit alle direkt auf einen einzigen großen,
zusammenhängenden Hauptspeicher zuarbeiten konnten, setzte unter Linux
neue Rekordmarken bei Skalierbarkeit und dauerhaft erbrachter
Applikationsleistung.
Die SGI-Plattform ist Bestandteil der Infrastruktur für
High-Performance-Computing (HPC) an der Forschungsinstitution NASA Ames.
Die 256-Prozessor-Maschine wurde von NASA-Forschern in eigener
Initiative aus zwei 128-CPU-Einzelsystemen, die sich ihrerseits noch im
Erprobungsstadium befinden, zusammengeschaltet. Sie stellt die weltweit
größte Single-System-Image-(SSI-)Maschine dar, die jemals unter Linux
zum Einsatz kam.
SGI plant mit seinem 128p-SSI-Beta-Programm, die
Skalierbarkeit in einem Linux-Einzelsystem noch weiter in die Höhe zu
treiben. Das Ziel: Am Markt verfügbare SGI-Altix-Systeme sollen in einer
einzigen Linux-Partition statt derzeit maximal 64 bald schon bis zu 128
Intel-Itanium-2-Prozessoren betreiben können (Quelle: Golem.de).
ESPRC-Cluster
Engineering and Physical Sciences Research Council (ESPRC)
An der Universität Manchester stellte das Unternehmen
SGI im April 2003 einen Linux-Cluster mit insgesamt 256 Itanium-2-
Prozessoren auf.
Das Altix-3000-System besteht aus vier Knoten mit
jeweils 64 Intel Itanium 2 mit 1,0 GHz Taktfrequenz und 3 MByte
L3-Cache.
NPACI-Cluster
National Partnership for Advanced Computational
Infrastructure (NPACI) am San Diego Supercomputer Center (SDSC).
Mitte April 2003 veröffentlichten die Forscher der
National Partnership for Advanced Computational Infrastructure
(NPACI, www.npaci.edu) am San
Diego Supercomputer Center (SDSC) die Version 2.3.2 des NPACI
Rocks Cluster-Toolkit. NPACI Rocks bietet nach Angaben des SDSC
"schlüsselfertige" Software-Installation und Updates für Linux-Cluster
an. Die neue Version unterstützt nun auch Intels 64-Bit-Prozessoren
Itanium 2. NPACI Rocks integriert Funktionen in die Linux-Distribution
von Red Hat Linux ohne spezielle Änderungen im Kernel.
NEC High Performance Computing Europe (HPCE)
Das NEC High Performance Computing Europe (HPCE,
www.hpce.nec.com) bietet siet
März 2003 ein optimiertes Linux-Paket für Cluster auf Intanium-2-
(TX7-Server) und PC-Basis. Es basiert auf üblichen Linux-Distributionen
und ist für Anwendungen aus dem Bereich Hochleistungsrechnen ausgelegt.
Im Basis-Service-Level bekommt der Kunde seine spezifische Installation
und Konfiguration. Unterstützung bietet dabei das NEC Support Team. Die
Mission-Critical-Version ermöglicht einen hochverfügbaren Betrieb.
Hierfür stellt NEC HPCE zusätzliche Support-Pakete bereit. Die
Fehlerbehandlung erfolgt in definierter Zeit.
Zusätzlich liefert NEC HPCE
-
Installationshilfen für Cluster,
-
Administrationshilfen mit Cluster Command und
Control Utilities,
-
Cluster Monitoring Tools,
-
Resource-Management und Queueing Systeme,
-
Message Passing Interface (MPI) Bibliotheken,
-
Software für Hochverfügbarkeit und Ausfallsicherheit
sowie
-
den NEC Cluster Benchmark zum Messen der
Systemkomponenten.
NEC erweiterte den Linux-Kernel, um den Itanium-2-Server
mit bis zu 32 CPUs zu betreiben und einen ccNUMA-Speicherzugriff (Cache
Coherent Non Uniform Memory Access) zu ermöglichen. Das Kernel-Debugging
liefert einen Postmortem- Speicherdump (Quelle: Heise Online).
Cluster HALC
Linux-Cluster an der Universität Halle-Wittenberg,
www.informatik.uni-halle.de/pools/hardware.htm.
Das Institut für Mathematik und Informatik der
Martin Luther Universität (MLU,
www.uni-halle.de) in Halle hat Ende Februar einen neuen Linux-
Cluster in Betrieb genommen.
Der Cluster besteht aus 32 Knoten mit jeweils zwei
Prozessoren Intel Xeon mit 2,4 GHz, 1 GByte RAM und 60 GByte Festplatte;
zusätzlich steht noch ein Frontend-Rechner zur Verfügung. Die Knoten
sind mit einem 2 GBit/s Glasfasernetzwerk der Firma Myricom verbunden,
um einen hohen Datendurchsatz bei geringer Latenz zu gewährleisten.
Die Firma Delta Computer Products GmbH (www.deltacomputer.de)
baute den Cluster in drei 19-Zoll-Schränken auf. Der Preis der Maschine
lag bei rund 200.000 EUR. Softwareseitig kommen Parastation von ParTec
und RedHat 7.3 zum Einsatz.
Der Cluster wird vorrangig für Berechnungen auf großen
Graphen verwendet - speziell Branch and Bound-Verfahren zu TSP sollen
verbessert werden.
Aufgrund ihres vergleichsweise günstigen Preises und
ihrer hohen Zuverlässigkeit und Flexibilität sind Cluster mit Linux als
Betriebssystem äußerst beliebt (Quelle: Pro-Linux.de).
ECL
www.alphaworks.ibm.com/tech/ect4linux?open&t=gr,lnxw10=ECT.
Enhanced Cluster Tools (ECT) for Linux is a set of additional tools
for the enhancement of Cluster Systems Management (CSM), which assists
an administrator in managing a whole set of Linux machines. CSM includes
features such as parallel installation, hardware control, configuration
file management, event monitoring that help make it easier for an
administrator to set up and maintain clusters. ECT provides additional
features such as an xCAT-to-CSM transitional tool and scripts for easily
collecting data from service processors. This update includes: New
csm.ect-1.2.0.1-3, a tarball in this release, includes xcat2csm fixes,
new kickstart file for Myrinet set-up, CSM code patches, DCP, lsn, and
automatic ssh key set-up.
LANL - Space Simulator Cluster
space-simulator.lanl.gov.
Bei den Los Alamos National Laboratories läuft seit September
2002 der Space Simulator Cluster, ein Linux-basierter
Beowulf-Cluster aus 294 Mini-Rechnern des Herstellers Shuttle.
Eigentlich sind die XPC- Barebones als kompakte Desktops gedacht. Das
von der Forschungsgruppe T-6 für theoretische Astrophysik des
Los-Alamos-Labors für ihren Space-Simulator-Cluster ausgewählte Modell
XPC SS51G kommt mit einem grafikfähigen SiS651- Chipsatz für den Pentium
4.
Für den Clustereinsatz wurden die Mini-Rechner jeweils mit einem
Pentium 4 2,53 GHz, 1 GByte PC2700-Speicher, einer 80-GByte-Festplatte
und einer Gigabit-Ethernet-Karte von 3Com ausgestattet. Damit blieben
die Kosten pro Cluster-Knoten unter den magischen 1.000 US-Dollar. Wegen
der kompakten Bauform der Shuttle-Barebones ist der Platzbedarf der 294
Rechner geringer als für den Vorgänger-Cluster Avalon aus 288
gewöhnlichen PCs.
FastIron-Netzwerk-Switches des Herstellers Foundry mit insgesamt 304
Gigabit-Ethernet-Ports verknüpfen die einzelnen Rechner zu einem
Beowulf-Cluster. Die Forschungsgruppe für theoretische Astrophysik
erzielte nach eigenen Angaben im Oktober mit 288 Prozessoren eine
Leistung von 665,1 GigaFlop/s, damit käme der Space-Simulator-Cluster
auf Platz 85 der aktuellen TOP500-Liste, auf der immer mehr Linux-
Cluster gute Plätze einnehmen (Quellen: Heise Online, LANL).
LANL - Avalon
cnls.lanl.gov/avalon.
Avalon is a 140 processor Alpha Beowulf cluster constructed entirely
from commodity personal computer technology. It is a co-operative
venture of the Los Alamos National Laboratory Center for Nonlinear
Studies and Theoretical Division.
LANL - Loki
loki-www.lanl.gov.
Loki - Commodity Parallel Processing.
Loki is a Beowulf-class supercomputer built from commodity
components.
Siehe auch
Netmarks
Golem.de: "NASA-Forschungslabor mit riesiger
64-Bit-Linux-Installation. Hochleistungsrechnen mit 256- CPU- Shared-
Memory- System" (Hardware), 27.10.2003, 09:07,
www.golem.de/0310/28149.html.
Heise Online: "Cluster-Software für Intels Itanium 2 unter
Linux", Meldung vom 11.04.2003 17:05,
www.heise.de/newsticker/data/anw-11.04.03-004.
Heise Online: "NEC bietet Linux-Paket für Itanium 2 und
Cluster", 12.03.2003 09:27,
www.heise.de/newsticker/data/rh-12.03.03-000.
Pro-Linux.de: "Linux-Cluster für die Universität
Halle-Wittenberg", gesendet von Andreas Brotzmann am Fr, 28. Feb
2003 um 22:37,
www.pro-linux.de/news/2003/5272.html.
Heise Online: "Cluster aus billigen Desktop-Barebones",
Meldung vom 25.11.2002 10:56,
www.heise.de/newsticker/data/ciw-25.11.02-000.
Anmerkungen
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