Суперкомпьютеры широкого применения

С выпуском пакета EnFuzion компании TurboLinux массовым явлением становятся уже не только компьютеры, но и суперкомпьютеры.

Этот пакет позволяет мелким и средним компаниям эффективно использовать простаивающие вычислительные мощности, объединяя в кластеры разнородные подключенные к сети ПК, рабочие станции и серверы. Этим способом можно получить распределенный суперкомпьютер, ускоряющий решение задач, которые требуют интенсивных вычислений.

Проведенные в лаборатории eWeek испытания показали, что способность EnFuzion создавать суперкомпьютерные кластеры может стать неоценимым подспорьем для компаний, где есть приложения собственной разработки, решающие сложные и времяемкие задачи. Пакет, поставки которого начались в июле, достаточно гибок, чтобы справиться с задержками, характерными для сложных вычислений. Ни одна другая компания не предлагает столь полного пакета. Аппаратно-программные комплексы, обеспечивающие базу для супервычислений, продают многие компании, но ни одна из этих систем не выдерживает сравнения с EnFuzion.

Однако несмотря на теоретически неограниченную масштабируемость по числу узлов, стоимость EnFuzion (400 $ на узел) может оттолкнуть мелких заказчиков. Не исключено также злоупотребление этим ПО, так как EnFuzion содержит эффективный инструмент для взлома паролей. Мы настоятельно рекомендуем администраторам после инсталляции пакета удалить исходный текстовый файл и зашифровать стандартный файл паролей при помощи команды enfdispatcher -e. Это устранит большинство лазеек для проникновения в учетную запись EnFuzion, хотя уязвимость перед более изощренными хакерскими методами все же сохранится.

В ходе испытаний пакет EnFuzion хорошо проявил себя на разных платформах, включая Microsoft Windows NT Workstation 4.0/Server 4.0 и TurboLinux Workstation 6.0. Правда, EnFuzion не поддерживает семейство Windows 9x и не имеет исполнения для работы в режиме secure-shell. Пожалуй, отсутствие поддержки Windows 9x не нанесет серьезного ущерба популярности EnFuzion, а версия secure-shell должна появиться в ближайшем будущем, как и поддержка Windows 2000. По словам представителей компании, если потребуется, то поддержка Windows 9х будет включена в версию для TurboLinux.

EnFuzion легко тиражируется по сети из корневого узла, но из Linux-узла пакет нельзя установить на машины NT и наоборот

Наблюдаемое в последнее время повышение пропускной способности сетей и быстродействия процессоров наряду с низким средним коэффициентом использования вычислительных ресурсов настольных систем (примерно 15%) подготовило почву для широкого применения суперкомпьютеров в таких областях, как изучение генома и решение других задач биоинформатики, компьютерная графика, физика и проектирование сверхбольших интегральных микросхем. Кластеры же, благодаря характерной для них стабильности и масштабируемости, являются жизнеспособной альтернативой суперкомпьютерам для небольших фирм. По мере снижения стоимости такой аппаратуры, как память, жесткие диски и процессоры, дешевле и легче становится нарастить рабочую станцию или установить резервные системы, чем модернизировать традиционный суперкомпьютер.

Простота конфигурирования и эксплуатации EnFuzion объясняется тем, что этот пакет использует ПО с открытым исходным кодом TCL (Tool Command Language)/TK (GUI tool kit) для создания скриптов и экранов GUI. В следующей версии для этого будет применяться язык Java, широкие возможности которого позволят еще лучше автоматизировать суперкомпьютерные кластеры.

Минимально позанимавшись скриптами, мы смогли задействовать простаивающие (logged-out) узлы, узлы, находящиеся в режиме скринсейвер, а также узлы по расписанию. Подобные функции позволяют администраторам минимизировать влияние суперкомпьютерной архитектуры на повседневную работу и при этом оптимизировать использование вычислительных ресурсов.

В ходе испытаний в лаборатории eWeek пакет EnFuzion продемонстрировал почти линейную масштабируемость при работе с программой POV-Ray, измеряющей производительность суперкомпьютера посредством генерации или обработки анимаций с параллельным выполнением сотен вычислений. Тем не менее масштабируемость в большой степени зависит от таких параметров, как число задействованных процессоров, пропускная способность и степень загруженности сети, тип вычислений и объем физической и логической памяти.

Испытательный стенд состоял из трех соединенных в кластер компьютеров Dell на базе процессоров Pentium Pro 200 МГц со 128 Мбайт системной памяти и двух компьютеров Compaq Deskpro EN 450 МГц со 192 Мбайт системной памяти. Если на одной системе Pentium Pro анимационная программа работала 22 минуты, то на всех пяти машинах для ее исполнения потребовалось всего 3 минуты. При выводе из системы одной или более машин EnFuzion автоматически перераспределял нагрузку между остальными узлами.

EnFuzion — замечательная технология, которая будет востребована рынком. Однако, планируя внедрение этого пакета, важно помнить, что отдача любой платформы — как миниатюрных карманных ПК, так и крупнейших систем SMP — зависит от приложений, которые могут эксплуатироваться или создаваться на этой платформе. Схема EnFuzion будет эффективно работать в задачах с большим объемом вычислений, подобных тем, что решаются в академических и научно-исследовательских институтах. К сожалению, большинство таких организаций ограничены в средствах, так что при стоимости 400 $ на узел продавать EnFuzion будет нелегко, особенно учитывая существование бесплатных решений с открытым исходным кодом, например Beowulf.

Для задач с интенсивным обменом данными по сети и с большим числом транзакций, которые чаще всего решаются в корпоративных компьютерных системах, EnFuzion подходит плохо, так как тоже опирается на сеть, что удлиняет задержки. Это только так кажется, что хорошая технология сама проложит себе дорогу; чтобы этот продукт продавался, TurboLinux придется как следует потратиться на маркетинг.

Что делать, если требуется вычислительная мощность суперкомпьютера, но нет супербюджета для его приобретения? Теперь у технически продвинутых предприятий появилась другая возможность: они могут сами создать то, что им нужно. Новое поколение ПО с открытым исходным кодом, отличающееся расширенными сетевыми возможностями и более быстродействующими и эффективными сетевыми интерфейсами, породило волну увлечения суперкомпьютерными системами на базе настольных ПК. Собрать кластер NOW (network of workstations) намного дешевле, чем приобретать суперкомпьютер. Компаниям с ограниченным бюджетом, но имеющим в штате IT-профессионалов, чтобы создать кластерную систему, больше не придется покупать Windows NT (и платить непомерную лицензионную плату) — они смогут воспользоваться бесплатной ОС Red Hat Linux.