|
Cluster Beowulf | ||
Que es un Cluster Beowulf? Un
Beowulf es una clase de computador masivamente paralelo de altas prestaciones
principalmente construido a base de un cluster de componentes hardware estándard.
Un Beowulf ejecuta un sistema operativo de libre distribución como Linux
o FreeBSD, y se interconecta mediante una red privada de gran velocidad.
Generalmente se compone de un grupo de PCs o estaciones de trabajo dedicados
a ejecutar tareas que precisan una alta capacidad de cálculo. Los nodos
en el cluster de computadoras no se hayan en los puestos de trabajo de los
usuarios, sino que están totalmente dedicados a las tareas asignadas al
cluster. Generalmente, el cluster se haya conectado al mundo exterior por
un solo nodo.
El software puede ejecutarse más rápido en un Beowulf si se dedica algún tiempo a reestructurar los programas. En general es necesario partirlos en tareas paralelas que se comunican usando alguna librería como MPI o PVM, o sockets o SysV IPC. Tipos de ConfiguracionesLas computadoras en un cluster se comunican mediante una red de interconexión. Existen distintos tipos de red disponibles. Un Hub ethernet es un dispositivo de red que actúa como un bus broadcast, en el cual una señal de entrada es amplificada y distribuida a todos los puertos. Sólo un par de computadoras se pueden comunicar correctamente a la vez. Si dos o más computadoras envían paquetes a la vez ocurrirá una colisión. Por tanto, el ancho de banda de un Hub Ethernet es equivalente al ancho de banda del link de comunicación, 10Mbps para estándard Ethernet, 100Mbps para Fast Ethernet, y 1Gbps para Gigabit Ethernet. Un Switch Ethernet ofrece más ancho de banda acumulado permitiendo múltiples comunicaciones simultáneas. Si no hay conflictos en los puertos de salida, el Switch Ethernet puede enviar múltiples paquetes simultáneamente. El coste por puerto de un Switch Ethernet es aproximadamente cuatro veces más grande que un Hub Ethernet. Objetivos del ProyectoEl proyecto de construcción de un cluster tipo Beowulf se enmarca dentro de una
acción estratégica del Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC) en la EPSC, que permita dotarlo de una infraestructura
básica de supercomputación paralela de bajo coste. En el campo docente esta prevista la realización de diversos Trabajos de Final de Carrera (TFC) que incidan en aspectos como:
Como fruto de estos trabajos está previsto que a medio plazo puedan incorporarse ciertos temas de supercomputación y de redes de computadores en algunas de las asignaturas que el DAC imparte en la EPSC, como: Sistemas Operativos, Laboratorio de Programación II, Fundamentos de Sistemas Distribuidos, etc. Así como la posible creación de asignaturas optativas. El cluster en la investigación En el campo de investigación, parte de los trabajos realizados por los investigadores del DAC en la EPSC se centran en temas como: "grid computing", sistemas distribuidos y
verificación formal de sistemas concurrentes. Campos todos ellos, en los que se
requiere una infraestructura de red y/o capacidades de computación de altas prestaciones. Trabajos de final de carreraLos tres TFCs propuestos inicialmente constan de una parte común que permita poner en marcha lo antes posible la implantación del cluster, así como proporcionar a los alumnos una base de conocimiento común. Más concretamente esta consistiría en:
El PFC engloba todo lo referente a la construcción física del cluster,
así como la instalación y configuración del sistema operativo y las herramientas
de soporte a la programación paralela.
PFC 2: Evaluación de las herramientas de programación paralela en cluster Beowulf El PFC trata del estudio y evaluación de diferentes soluciones existentes
de soporte a la programación paralela. En particular se estudiaran en
profundidad las diferentes implementaciones de las librerías MPI. El objetivo
último será el desarrollo de una aplicación paralela demostrativa, que
permita comparar de forma practica las diferentes alternativas valoradas.
PFC 3: Evaluación de las comunicaciones en un cluster Beowulf El objetivo de este PFC es el estudio de los diferentes parámetros de
rendimiento de las comunicaciones en el cluster. Tanto a nivel de la propia
topología de la red, como a nivel del equipo utilizado, etc.
Links de interésA continuación se incluyen algunos links de interés para introducirse en el mundo del Cluster Computing. Creación de un BeowulfLibrerías de procesado distribuido |
| Indice Proyectos y Contactos |  |
||
|
|
