Beowulf (кластер)

У этого термина существуют и другие значения, см. Beowulf.

Beowulf (Beowolf) — кластер, который состоит из широко распространённого аппаратного обеспечения, работающий под управлением операционной системы, распространяемой с исходными кодами (например, GNU/Linux или FreeBSD).

Кластер Beowulf собранный в домашних условиях

Особенностью такого кластера также является масштабируемость, то есть возможность увеличения количества узлов системы с пропорциональным увеличением производительности. Узлами в кластере могут служить любые серийно выпускаемые компьютеры, количество которых практически неограниченно. Для распределения обработки данных между узлами обычно используются технологии MPI или PVM.

Происхождение термина

Первоначально так назывался один из Linux-кластеров, созданных в 1994 году учеными Томасом Стерлингом и Дональдом Бекером в научно-космическом центре NASA^[1]. Название взято из одноимённой древнеанглийской эпической поэмы о герое-витязе Беовульфе.

Идея системы

Типичная конфигурация кластера Beowulf

Кластер типа Beowulf не создается каким-то особенным программным обеспечением. Для его создания используется обычно только свободное программное обеспечение с открытым исходным кодом, что позволяет снизить финансовые затраты и расширяет возможности настройки ПО под свои нужды. Большинство кластеров Beowulf используют UNIX-подобную операционную систему, такую как BSD, Linux или Solaris. Из библиотек параллельного программирования наиболее популярными являются Message Passing Interface (MPI) и Parallel Virtual Machine (PVM). И та и другая позволяет программисту распределить исполнение задачи по группе компьютеров, соединенных в сеть, и в итоге собрать результаты их работы. Примерами реализации библиотеки MPI являются Open MPI и MPICH. Также могут использоваться и другие реализации.

Кластеры Beowulf используются по всему миру, в основном для научных вычислений. С 2017 года, каждая система в списке самый мощных суперкомпьютеров мира Top500 использовала методы кластера Beowulf и операционную систему Linux. Разумеется на уроне суперкомпьютеров это не просто сборка потребительских компьютеров в кластер, а объединение специально разработанных узлов (blade servers) с помощью специального сетевого обеспечения, и специальных систем охлаждения.

Преимущества Beowulf-систем

• стоимость системы гораздо ниже стоимости суперкомпьютера;
• возможность увеличения производительности системы;
• возможность использования устаревших компьютеров, тем самым увеличивается срок эксплуатации компьютеров;
• широкая распространённость, а значит и доступность, аппаратных компонентов.

См. также

• Грид-вычисления
• Maui cluster scheduler