Cómo crear una supercomputadora

¿Necesitas una máquina que pueda hacer ciento de billones de cálculos por segundo en coma flotante o simplemente necesitas una historia para contarla en el bar de cómo la supercomputadora que tienes en el sótano reventó un interruptor? Crear tu proprio clúster computacional de alto rendimiento, es decir, una supercomputadora es un desafío que cualquier persona experta con un fin de semana libre y dinero puede abordar. Técnicamente hablando, una supercomputadora moderna con multiprocesamiento es una red de computadoras que trabajan en paralelo para resolver un problema. Este artículo describirá cada paso del proceso brevemente, centrándose más en el hardware y el software.

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Crear los nodos computacionales. Necesitarás hacer los nodos computacionales o comprar servidores preconstruidos.

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Instala los servidores en el rack. Empieza desde la parte inferior para que la parte superior del rack no pese demasiado. Necesitarás un amigo que te ayude con esto ya que los servidores pueden ser muy pesados y guiarlos en los carriles que los sostienen en el rack puede ser difícil.

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Instala el conmutador Ethernet encima del chasis del servidor. Aprovecha ahora para configurar el conmutador: permite tamaños de 9000 bytes para tramas Jumbo, configura la dirección IP poniendo la dirección estática que decidiste en el primer paso y desactiva los protocolos de enrutamiento innecesarios como el SMTP Snooping.

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Instala la PDU (Unidad de Distribución de Energía, por sus siglas en inglés). Dependiendo de la corriente que necesitarán tus nodos a carga máxima, es posible que necesites 220 voltios para las operaciones computacionales de alto rendimiento.

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Con todo instalado, puedes empezar el proceso de configuración. Linux es el sistema operativo de facto para los clústeres HPC, no solo son el entorno ideal para la computación científica, sino que también son fáciles de instalar en cientos o incluso en miles de nodos. ¡Imagínate cuánto te costaría instalar Windows en todos esos nodos!

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Instala la interfaz de paso de mensajes, el administrador de recursos y otras bibliotecas necesarias. Si no has instalado Rocks en el paso anterior, tendrás que configurar manualmente el software necesario para habilitar los mecanismos de cálculo paralelo.

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Conecta los nodos computacionales juntos. El nodo central envía tareas de cálculo a los nodos computacionales, que a su vez deben enviar el resultado de vuelta, así como enviar mensajes entre sí. Cuanto más rápido, mejor.

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Prueba el clúster. Lo último que querrás hacer antes de liberar todo el poder de cálculo a los usuarios, es comprobar su rendimiento. El benchmark HTP (High Performance Lynpack) es una opción muy popular para medir la velocidad computacional de un clúster. Tienes que compilarlo desde la fuente con todas la optimizaciones posibles que tu compilador ofrece a la arquitectura elegida.