搭建无盘集群

2025-03-18

简介

从事核物理的蒙卡模拟，需要高性能计算系统，集群是一个不错的选择，而无盘集群更是上佳之选。

它的优缺点如下：（deeopseek给出的回答）

优点

1. 成本效益：
   1. 硬件成本低：无盘节点不需要本地硬盘，降低了硬件采购和维护成本。
   2. 集中管理：操作系统和软件可以集中部署和管理，减少了每个节点的配置和维护工作量。
2. 简化管理：
   1. 统一更新：只需在中央存储上更新操作系统或软件，所有节点会自动同步，简化了系统更新和维护。
   2. 快速部署：新节点可以快速加入集群，只需通过网络启动即可，无需单独安装操作系统和软件。

3. 高可用性: 1. 故障恢复快：如果某个节点出现故障，可以快速替换并重新启动，因为数据和应用都存储在中央存储中。 1. 数据一致性：所有节点从同一中央存储加载数据，确保数据一致性。

4. 安全性： 1. 数据集中保护：数据存储在中央存储中，可以更容易实施安全措施，如加密和备份。

缺点

1. 网络依赖性强： 1. 网络瓶颈：所有节点都依赖网络访问中央存储，网络带宽和延迟可能成为性能瓶颈。 1. 单点故障：如果中央存储或网络出现故障，整个集群可能无法正常运行。

2. 性能限制： 1. I/O性能：无盘节点的I/O性能受限于网络速度和中央存储的性能，可能不如本地磁盘快。 1. 启动延迟：节点启动时需要从网络加载操作系统和应用，可能导致启动时间较长。

3. 复杂性： 1. 配置复杂：无盘集群的配置和管理可能比传统集群更复杂，需要专业的知识和技能。 1. 网络要求高：需要高性能、低延迟的网络基础设施来支持无盘节点的运行。

4. 扩展性限制： 1. 存储扩展：中央存储的容量和性能可能成为集群扩展的瓶颈，需要不断升级和扩展中央存储系统。

总结

无盘集群在成本效益、简化管理和高可用性方面具有显著优势，但也存在网络依赖性强、性能限制和配置复杂等缺点。

选择是否使用无盘集群应根据具体的应用场景和需求进行权衡。

讨论

目前局域网组个万兆网络比较常见。

对普通的小型计算千兆网也可以承受，用户也没有那么多（几十个以内）。 高性能计算任务简单，计算节点不需要太多。

I/O性能可以通过大内存虚拟文件系统，做快速缓存，补足性能劣势； 文件系统组RAID阵列，提高数据读写速度和存储容量。

高性能计算依赖于单cpu的计算性能，但cpu作为通用处理单元，计算能力有限，需要多节点并行计算。

因此，计算实现必须任务拆解为可并行处理的逻辑；计算期间各个任务之间也有数据交换的需求。

GPU加速是高性能计算的上佳选择，毕竟单机执行比集群的性价比要高出许多。

当然对于有大量用户需求的单位，任何单机系统都搞不定。

软件工具

集群计算通常要一套任务管理系统，负责任务调度、性能均衡。

市面上比较流行的工具有：

1. torque
2. openPBS
3. HTCondor
4. Slurm
5. LSF

如果计算过程中需要夸节点的进程间通信，数据交换，则需要MPI工具包。 此类工具有：

1. MPICH
2. OpenMPI
3. intelMPI

组建无盘集群参考网络资料

1. 树梅派组网
2. pegasus，从linux内核开始
3. CentOS 7.6无盘集群设置

期望

许个愿望，有哪个平台给个机会和资源，亲手搭个无盘集群。