A кластер Беовульфа - это компьютерный кластер, состоящий из того, что обычно является идентичными, стандартными компьютерами, объединенными в небольшую локальную сеть с установлены библиотеки и программы, которые позволяют распределять обработку между ними. Результатом является высокопроизводительный кластер параллельных вычислений из недорогого оборудования персонального компьютера.
Имя Беовульф первоначально относилось к конкретному компьютеру, построенному в 1994 году Томасом Стерлингом и Дональдом Беккером в НАСА. Название «Беовульф» происходит от древнеанглийского эпического одноименного стихотворения.
. Никакая конкретная программа не определяет кластер как Беовульф. Кластеры Beowulf обычно работают под управлением Unix-подобной операционной системы, такой как BSD, Linux или Solaris, обычно построенной на бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом. Обычно используемые библиотеки параллельной обработки включают интерфейс передачи сообщений (MPI) и параллельную виртуальную машину (PVM). Оба они позволяют программисту разделить задачу между группой сетевых компьютеров и собрать результаты обработки. Примеры программного обеспечения MPI включают Open MPI или MPICH. Доступны дополнительные реализации MPI.
По состоянию на 2014 год системы Beowulf работают по всему миру, в основном для поддержки научных вычислений.
Описание кластера Беовульф из оригинального "практического руководства", которое было опубликовано Яцек Радаевски и Дуглас Эдлайн в рамках проекта документации Linux в 1998 году.
Beowulf - это мультикомпьютерная архитектура, которая может использоваться для параллельных вычислений. Это система, которая обычно состоит из одного серверного узла и одного или нескольких клиентских узлов, подключенных через Ethernet или другую сеть. Это система, построенная с использованием стандартных аппаратных компонентов, таких как любой ПК, на котором может работать Unix-подобная операционная система со стандартными адаптерами Ethernet и коммутаторами. Он не содержит никаких пользовательских аппаратных компонентов и легко воспроизводится. Beowulf также использует стандартное программное обеспечение, такое как операционная система FreeBSD, Linux или Solaris, параллельная виртуальная машина (PVM ) и интерфейс передачи сообщений (MPI ). Узел сервера контролирует весь кластер и передает файлы клиентским узлам. Это также консоль кластера и шлюз во внешний мир. Большие машины Beowulf могут иметь более одного серверного узла и, возможно, другие узлы, предназначенные для определенных задач, например консоли или станции мониторинга. В большинстве случаев клиентские узлы в системе Beowulf глупы, и чем тупее, тем лучше. Узлы настраиваются и контролируются серверным узлом и делают только то, что им говорят. В конфигурации клиента без диска клиентский узел даже не знает свой IP-адрес или имя, пока сервер не сообщит ему об этом.
Одно из основных различий между Beowulf и Cluster of Workstations (COW) заключается в том, что Beowulf ведет себя скорее как одна машина, чем как множество рабочих станций. В большинстве случаев клиентские узлы не имеют клавиатуры или мониторов и доступны только через удаленный вход или, возможно, через последовательный терминал. Узлы Beowulf можно рассматривать как пакет ЦП + память, который можно подключить к кластеру, точно так же, как ЦП или модуль памяти можно подключить к материнской плате.
Beowulf - это не специальный программный пакет, новая топология сети или последняя версия ядра. Beowulf - это технология кластеризации компьютеров в параллельный виртуальный суперкомпьютер. Несмотря на то, что существует множество программных пакетов, таких как модификации ядра, библиотеки PVM и MPI, а также инструменты настройки, которые делают архитектуру Beowulf быстрее, проще в настройке и гораздо более удобной в использовании, можно построить машину класса Beowulf, используя стандартный дистрибутив Linux без каких-либо дополнительных программного обеспечения. Если у вас есть два сетевых компьютера, которые совместно используют файловую систему / home
через NFS и доверяют друг другу выполнение удаленных оболочек (rsh ), тогда он Можно утверждать, что у вас есть простая двухузловая машина Беовульфа.
По состоянию на 2014 год несколько дистрибутивов Linux и по крайней мере один BSD, предназначены для построения кластеров Беовульфа. К ним относятся:
Кластер можно настроить с помощью загрузочных компакт-дисков Knoppix в сочетании с OpenMosix. Компьютеры будут автоматически связываться друг с другом без необходимости сложной конфигурации, чтобы сформировать кластер Beowulf, используя все процессоры и оперативную память в кластере. Кластер Beowulf масштабируется до практически неограниченного количества компьютеров, ограниченных только накладными расходами сети.
Предоставление операционных систем и другого программного обеспечения для кластера Beowulf можно автоматизировать с помощью программного обеспечения, такого как Ресурсы приложений кластера с открытым исходным кодом. OSCAR устанавливается поверх стандартной установки поддерживаемого дистрибутива Linux на головном узле кластера.