IT-Management in der Praxis Seminar ? WS 2004/05 - am ...

4 Claus Wonnemann: Linuxcluster im RZ-Betrieb
ander allerdings manchmal schwierig ist. Dennoch spiegelt die Liste den ausgeprägten Trend
zu nachrichtengekoppelten Parallelrechnern im Supercomputer-Segment gut wider.
Abbildung 1: Anteile verschiedener Rechnerarchitekturen an der 24. Top500 -Liste (November
2004) [TOP504]
2 Aufbau eines Clusters
2.1 Rechnerknoten
Als Knoten eines Clusters kommen im Prinzip alle Arten von Rechnern, die über eigenen
Speicher verfügen, in Betracht. Diese können sowohl mit einem Prozessor bestückt wie auch
als symmetrische Multiprozessoren ausgeführt sein. Da nicht-dedizierte Rechnerbündel auch
für andere Aufgaben genutzt werden, sind die Knoten hier in der Regel gewöhnliche Arbeitsplatzrechner
mit angeschlossenen Peripheriegeräten, die beispielsweise in einem Büro oder
Computerpool stehen und jeweils mit dem gemeinsamen Netzwerk verbunden sind. In ausschließlich
für die parallele Verarbeitung bestimmten Rechnerbündeln (dedizierten Clustern)
kann auf den Anschluss externer Hardware an die Knoten und an die Erweiterung durch
Steckkarten normalerweise verzichtet werden. Diese Rechner sind daher oft Platz sparend
in für den Einbau in so genannten Racks vorgesehenen Einschubgehäusen untergebracht und
können einfach über die rückseitig angebrachten Anschlüsse der Netzwerkadapter miteinander
verkabelt werden. Auf diese Weise lässt sich mit einigen Racks, in denen jeweils mehrere Rechnerknoten
montiert sind, bei relativ geringem Platzbedarf ein großes Clustersystem aufbauen.
Abbildung 2 zeigt den ” Tungsten“-Linuxcluster, der im November 2004 als zehntschnellster
Rechner der Welt geführt wurde.
2.2 Verbindungen
Als Verbindungsnetzwerk nicht-dedizierter Clustersysteme wird in der Regel Fast Ethernet
oder auch Gigabit Ethernet eingesetzt. Diese Verbindungstechnologie ist sehr kostengünstig
und für die Kommunikation zwischen Arbeitplatzrechnern im Normalfall völlig ausreichend.
Soll auf einem solchen Cluster aber eine verteilte Anwendung (die gleichzeitig mehrere Maschinen
beansprucht) betrieben werden, kann sich das Netzwerk sehr schnell als ein Flaschenhals
erweisen, der den Vorteil einer höheren Rechenleistung des verteilten Systems zunichte macht.
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