نقوم بإنشاء نظام نشر التطبيق باستخدام Docker. نقوم بإنشاء نظام نشر تطبيق باستخدام Docker Cluster من خادم ويب raspberry pi

تعد لوحة Cluster HAT حلاً لمشكلة بناء الحوسبة العنقودية. الحوسبة الموزعة معقدة وهذه القطعة الصغيرة من الأجهزة هي أحد الحلول.

على الرغم من أن الإنشاء ليس بهذه السهولة ، إلا أنه أحد أكثر مشاريع Raspberry Pi إثارة للإعجاب.

لماذا Cluster HAT؟

تتواصل لوحة Cluster HAT (الأجهزة المرفقة بالأعلى) مع (وحدة التحكم) Raspberry Pi A + / B + / 2/3/4 وأربعة لوحات Raspberry Pi Zero. تم ضبطه على استخدام وضع أداة USB. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أداة مثالية للتدريب أو الاختبار أو محاكاة المجموعات الصغيرة.

يستفيد Cluster HAT من مرونة Raspberry Pi ، مما يسمح للمبرمجين بتجربة الحوسبة العنقودية.

من المهم ملاحظة أن HAT لا يتم شحنها مع لوحة Raspberry Pi أو Pi Zero. يجب شراء كلتا اللوحتين بشكل منفصل. توفر الشركة المصنعة Pimoroni تعليمات التجميع والمعالجة على صفحة المنتج. تدعي الشركة أيضًا أن هناك 3 طرق لتكوين لوحة HAT.

مواصفات القبعات العنقودية

يمكن استخدام HAT مع أي من وحدات Pi Zero 1.2 و Pi Zero 1.3 و Pi Zero W.
وضع أداة USB: إيثرنت ووحدة تحكم تسلسلية.
محور USB 2.0 مدمج بأربعة منافذ.
يتم تشغيل Raspberry Pi Zeros بواسطة وحدة التحكم Pi GPIO (USB اختياري).
يتم التحكم في قوة Raspberry Pi Zero عبر وحدة التحكم Pi GPIO (I2C).
موصل لوحدة التحكم التسلسلية (FTDI Basic).
يمكن إعادة تشغيل وحدة التحكم Pi دون انقطاع الطاقة لـ Pi Zeros (استرداد الشبكة عند التمهيد).

المجموعة تشمل:

طقم تركيب القبعات (الحوامل والمسامير)
كابل USB قصير (قد يختلف اللون)

قيد التوقيف

لوحة Cluster HAT v2.3 متاحة الآن للشراء وعلى الرغم من عدم توفرها بعد من

يمكن تسمية Raspberry Pi 3 بجهاز كمبيوتر عالمي حقًا. لا يمكن تعدين البيتكوين بالطبع ، ولن يكون من الممكن ممارسة الألعاب برسومات الأجيال الأخيرة من وحدات التحكم ، لكنها ستتعامل بشكل جيد مع العديد من الأشياء الأخرى. أدناه ، بدوره ، سيتم اعتبار التطبيقات الرئيسية والأكثر شعبية لـ Raspberry Pi 3.

ميزات الوسائط المتعددة لـ Raspberry Pi 3

إمكانيات الوسائط المتعددة لـ Raspberry Pi 3 عالية جدًا. على وجه الخصوص ، على أساس "Raspberry" ، يمكنك إنشاء مركز وسائط متعددة أو وحدة تحكم في الألعاب أو حتى كل ذلك مرة واحدة. نتيجة لذلك ، باستخدام هذه اللوحة الفردية ، يمكنك الوصول إلى الفئات التالية من الترفيه على تلفزيونك باستخدام منفذ HDMI:

فيديو عالي الدقة على YouTube أو مواقع الاستضافة الأخرى ؛
الموسيقى على خدمات البث ؛
تدفقات اللعبة ، على سبيل المثال ، Twitch ؛
ألعاب تم تطويرها لوحدات التحكم القديمة: NES و SNES و SEGA وما إلى ذلك.

لعرض محتوى الوسائط المتعددة والاستماع إليه ، يمكنك إما استخدام متصفح ، أو تثبيت مشغل وسائط خاص بشكل أكثر ملاءمة. أكثرها عملية وملاءمة هي Kodi.

لتحويل Raspberry إلى وحدة تحكم في الألعاب ، تحتاج إلى وضع محاكيات الأنظمة الأساسية التي تهمك وطلب لعبة Roms. يتم ذلك في بضع عشرات من الدقائق. وحتى أسهل وأكثر ملاءمة هو تثبيت مجموعة توزيع خاصة ، على سبيل المثال ، Retro Pie أو غيرها.

تطوير والعمل مع الوثائق على RPi

بالطبع ، Raspberry ليس أقوى كمبيوتر ، مما يعني أنه ليس أفضل حل للعمل. ولكن إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك عرض / تعديل مستند بشكل مريح أو حتى كتابة نص عليه. بالطبع ، لن يعمل مع IDEs الثقيلة عليه ، لكن لا أحد يطلب ذلك من RPi.

أيضًا ، بمساعدة RPi3 ، يمكنك "تصفح" الإنترنت أو الدردشة في برامج المراسلة الفورية أو الشبكات الاجتماعية.

خادم لكل حاجة من Raspberry Pi 3

هناك خيار آخر لكيفية استخدام Raspberry Pi 3 وهو إخراج خادم منه. لذلك ، يكفي تثبيت LAMP أو Apache و Myphpadmin عليه ، وبعد ذلك سيكون من الممكن تطوير واختبار مشاريع الويب في ظروف الموارد المحدودة نوعًا ما.

الخيار الثاني هو التنزيل والتوزيع من Raspberry Pi 3 torrent. للقيام بذلك ، بالطبع ، ستحتاج إلى محرك أقراص ثابت خارجي ، نظرًا لأن بطاقات الذاكرة ومحركات الأقراص المحمولة ليست مناسبة جدًا لهذه الأغراض ، سواء بسبب قيود السرعة أو الحجم الصغير ، أو بسبب التآكل السريع في ظل الأحمال الثقيلة.

تطبيق Raspberry في الروبوتات وإنترنت الأشياء

في إنترنت الأشياء والروبوتات ، يكون استخدام RPi بلا حدود تقريبًا. من هذا الجهاز ، يمكنك أن تصنع ، على سبيل المثال ، كاميرا مراقبة ومحطة طقس صغيرة وسيارة يتم التحكم فيها عن بعد وغير ذلك الكثير. لذلك ، يجد Raspberry Pi 3 تطبيقًا في السيارة على شكل DVR. إذا رغبت في ذلك ، يمكن حتى صنع هاتف محمول أو هاتف ذكي من دافع واحد. لكن هذا يستحق القيام به إما من أجل التجريب ، أو للتباهي بالأصدقاء / المجتمع. الحقيقة هي أن الجهاز المقابل سوف يكون على الأقل مرهقًا للغاية.

بالطبع ، ستكون هناك حاجة إلى وحدات لهذه الأغراض. ولكن مع شرائهم من المشاكل لا ينبغي أن تنشأ. هناك العديد من المتاجر على الويب التي تبيع مكونات إضافية لـ Raspberry بأسعار معقولة.

تجميع عدة RPi 3s

هناك طريقة أخرى لاستخدام Raspberry Pi 3 وهي تجميع العديد من هذه الأجهزة. هذه طريقة محددة إلى حد ما لاستخدامها ، وهي ليست مناسبة للجميع.

بادئ ذي بدء ، ينبغي تقديم شرح موجز ومفهوم لماهية الكتلة. بشكل عام ، يشير هذا المصطلح إلى مجموعة من المعدات المتجانسة (في هذه الحالة ، مجموعة من RPi) ، والتي يتم تنفيذ بعض المهام عليها بشكل متوازٍ.

لا يوجد أي معنى عملي في صنع كتلة من Raspberry لتنفيذ شيء ما ، نظرًا لوجود حلول أرخص وأكثر ملاءمة. تجميع Raspberry Pi 3 الخاص بك هو الأفضل للتعلم. بوجود العديد من الحواسيب الفردية ، يمكنك فهم ميزات الحوسبة المتوازية أو إظهار كيفية عملها لطفل (في الواقع ، تم إنشاء RPi لتعليم الأطفال).

كما ترى ، يمكن عمل الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام باستخدام RPi 3. إنه مفيد في المقام الأول لدراسة أجهزة الكمبيوتر. ولكنه يسمح لك أيضًا بتنفيذ عدد كبير جدًا من المشاريع التي يمكن استخدامها للعمل أو الترفيه.

أحد الاستخدامات الشائعة لأجهزة كمبيوتر Raspberry Pi هو بناء التجمعات. فطائر توت العليق صغيرة وغير مكلفة ، لذا من الأسهل استخدامها لبناء مجموعة مقارنة بأجهزة الكمبيوتر. يجب أن تكون مجموعة فطائر توت العليق كبيرة جدًا للتنافس مع جهاز كمبيوتر واحد ؛ ربما تحتاج إلى حوالي 20 فطائر لإنتاج مجموعة ذات قوة حوسبية تعادل قوة الكمبيوتر الشخصي. على الرغم من أن مجموعة Pi قد لا تكون بهذه القوة ، إلا أنها فرصة رائعة للتعرف على الحوسبة الموزعة.

هناك عدة أنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر الموزعة والتي يمكن استخدامها لأغراض مختلفة. هناك أجهزة كمبيوتر فائقة تُستخدم لحل المشكلات الرياضية مثل نمذجة الظروف الجوية أو محاكاة التفاعلات الكيميائية. غالبًا ما تستخدم هذه الأنظمة واجهة تمرير الرسائل (MPI). قام فريق من جامعة ساوثهامبتون ببناء حاسوب فائق ذو 64 عقدة يعتمد على MPI. يستخدم هذا النظام لتعليم الطلاب عن الحوسبة الفائقة.

هناك تقنية أخرى تُستخدم غالبًا في الحوسبة الموزعة هي Hadoop ، التي توزع البيانات عبر العديد من العقد. غالبًا ما يستخدم Hadoop لمعالجة مجموعات البيانات الكبيرة واستخراج البيانات. قام مهندس في Nvidia ببناء مجموعة Hadoop صغيرة باستخدام فطائر التوت. تجربة واختبار الأفكار قبل نشرها على أنظمة أكثر قوة.

استخدام مجموعة Raspberry Pi كخادم ويب

يمكن استخدام المجموعات كخوادم ويب. تحصل العديد من مواقع الويب على عدد كبير جدًا من الزيارات بحيث لا يمكن تشغيلها على خادم واحد ، لذلك يجب استخدام العديد من الخوادم. يتم تلقي الطلبات من متصفحات الويب بواسطة عقدة تسمى موازن التحميل ، والتي تعيد توجيه الطلبات إلى الخوادم العاملة. يقوم موازن التحميل بعد ذلك بإعادة توجيه الاستجابات من الخوادم إلى العملاء.

هذا الموقع مستضاف الآن على مجموعة Raspberry Pi. العقد العاملة هي خوادم ويب قياسية تحتوي على محتوى متطابق. لقد قمت للتو بتثبيت Apache عليهم ونسخ موقعي على كل عقدة.

أستخدم Raspberry Pi إضافيًا لاستضافة نسخة تطوير من هذا الموقع وللتحكم في المجموعة. هذا Pi متصل بشبكتي المحلية عبر wifi ، حتى أتمكن من الوصول إلى نسخة تطوير موقعي من جهاز الكمبيوتر المحمول.

يحتوي Pi الإضافي أيضًا على اتصال إيثرنت بمجموعة Pi. عندما أرغب في تحديث موقعي ، يمكنني نقل التغييرات من موقع التطوير إلى الموقع المباشر على الكتلة. يتم وضع تحديثات الموقع في ملفات .tar.gz التي تقوم العقد العاملة بتنزيلها تلقائيًا من موقع التطوير. بمجرد التنزيل ، يتم فك حزم التحديثات في نظام الملفات المحلي.

تكوين خوادم Raspberry Pi

كل الفطائر في هذا النظام مقطوعة الرأس. يمكنني تسجيل الدخول إلى Pi باستخدام موقع التطوير باستخدام بروتوكول سطح المكتب البعيد ، ومن ذلك Pi يمكنني تسجيل الدخول إلى Pies العامل باستخدام SSH.

جميع الفطائر في الكتلة تستخدم عنوان IP ثابت. في مجموعة أكبر ، قد يكون من الأفضل إعداد خادم DHCP على موازن التحميل. عناوين IP المستخدمة في المجموعة موجودة على الشبكة الفرعية 192.168.1.xxx.

لكل عامل Pi ، أقوم بإعداد بطاقة SD سعة 4 جيجابايت باستخدام أحدث إصدار من Raspbian. في raspi-config ، قمت بتعيين الخيارات التالية:

توسيع FS
اضبط اسم المضيف
اضبط كلمة المرور
تعيين تقسيم الذاكرة إلى 16 ميجابايت لوحدة معالجة الرسومات
رفع تردد التشغيل عن وحدة المعالجة المركزية إلى 800 ميجا هرتز
تمكين ssh

على كل بطاقة قمت بتثبيت Apache وبعض المكتبات المطلوبة بواسطة CMS و libxml2 و python-libxml2. لقد استخدمت هذا الأمر لتمكين إعادة كتابة التعديل ، وهو أمر مطلوب أيضًا بواسطة نظام إدارة المحتوى الخاص بي:

إعادة كتابة sudo a2enmod $

أخيرًا ، قمت بنسخ بعض البرامج النصية على كل بطاقة SD والتي تسمح لكل Pi بمزامنة محتوياتها مع تطوير Pi. في مجموعة أكبر ، سيكون من المفيد إنشاء صورة بطاقة SD مع إجراء كل هذه التعديلات مسبقًا.

بناء موازن الحمولة

يجب أن يحتوي موازن التحميل على واجهتين للشبكة ، إحداهما لتلقي الطلبات من جهاز التوجيه ، وواجهة شبكة أخرى لإعادة توجيه الطلبات إلى كتلة الخادم. العقد الموجودة في الكتلة موجودة على شبكة فرعية مختلفة عن بقية الشبكة ، لذا يجب أن يكون عنوان IP للواجهة الثانية لموازنة التحميل على نفس الشبكة الفرعية كبقية الكتلة. الواجهة الأولى لموازنة التحميل يحتوي على عنوان IP 192.168.0.3 بينما عنوان IP للواجهة الثانية هو 192.168.1.1. جميع الفطائر في المجموعة لها عناوين IP على الشبكة الفرعية 192.168.1.xxx.

لقد قمت ببناء موازن التحميل الخاص بي باستخدام جهاز كمبيوتر قديم مزود بذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 512 ميجا بايت ووحدة معالجة مركزية بسرعة 2.7 جيجا هرتز x86. أضفت بطاقة إيثرنت PCI ثانية وقمت بتثبيت Lubuntu ، وهو إصدار خفيف الوزن من Ubuntu. كنت سأقوم بتثبيت Ubuntu ، لكن هذا الكمبيوتر الشخصي قديم جدًا ، لذا من المحتمل أن يكون Lubuntu خيارًا أفضل. لقد استخدمت جهاز كمبيوتر لأنني لم أكن متأكدًا مما إذا كان Pi واحدًا سيكون قويًا بما يكفي للعمل كموازن تحميل ، ولدى Pi اتصال إيثرنت واحد فقط. أريد أن تكون كل من اتصالات شبكة موازن التحميل الخاصة بي إيثرنت لتحسين الأداء و استقرار.

لاحظ أنه لم يتم تمكين إعادة توجيه IP. موازن التحميل ليس جهاز توجيه ، يجب فقط إعادة توجيه طلبات HTTP وليس كل حزمة IP يتلقاها.

إعداد برنامج موازن التحميل

هناك العديد من تطبيقات البرامج المختلفة لموازنة الأحمال. لقد استخدمت وحدة موازن تحميل Apache لأنها سهلة الإعداد. أولاً ، تأكدت من تحديث نظام تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بي:

sudo apt-get update
sudo apt-get ترقية

ثم قمت بتثبيت Apache:

سودو apt-get install apache2

يجب تمكين وحدات Apache هذه:

وكيل sudo a2enmod
sudo a2enmod proxy_http
sudo a2enmod proxy_balancer

الخطوة التالية هي تحرير / etc / apache2 / sites-available / default لتهيئة موازن التحميل. وحدة الوكيل مطلوبة لإعادة توجيه HTTP ، ولكن من الأفضل عدم السماح لخادمك بالتصرف كوكيل. غالبًا ما يستخدم مرسلو البريد العشوائي والمتسللون خوادم بروكسي لأشخاص آخرين لإخفاء عنوان IP الخاص بهم ، لذلك من المهم تعطيل هذه الميزة عن طريق إضافة هذا السطر:

ProxyRequests قبالة

على الرغم من تعطيل طلبات الوكيل ، لا تزال وحدة الوكيل ممكّنة وتعمل كوكيل عكسي. بعد ذلك ، حدد الكتلة وأعضائها بإضافة هذا الرمز:

واجهة مدير الموازن

تحتوي وحدة الموازن على واجهة ويب تتيح مراقبة حالة الخوادم الخلفية وتكوين إعداداتها. يمكنك تمكين واجهة الويب عن طريق إضافة هذا الرمز إلى / etc / apache2 / sites-available / default:

من الضروري أيضًا توجيه تعليمات إلى Apache للتعامل مع الطلبات إلى صفحة / balancer-manager محليًا بدلاً من إعادة توجيه هذه الطلبات إلى خادم عامل. تتم إعادة توجيه جميع الطلبات الأخرى إلى المجموعة المحددة أعلاه.

ProxyPass / مدير الموازن! ProxyPass / الموازن: // rpicluster /

بمجرد حفظ هذه التغييرات ، يجب إعادة تشغيل Apache بهذا الأمر:

إعادة تشغيل sudo /etc/init.d/apache2

عندما أفتح متصفحًا وأذهب إلى http://192.168.0.3 أرى الصفحة الأولى لموقع الويب الخاص بي. إذا ذهبت إلى http://192.168.0.3/balancer-manager ، أرى هذه الصفحة في الصورة على اليمين.

تتمثل الخطوة الأخيرة في الحصول على الكتلة على الإنترنت في ضبط إعدادات إعادة توجيه المنفذ في جهاز التوجيه الخاص بي. أنا فقط بحاجة إلى إعداد قاعدة لإعادة توجيه حزم HTTP إلى http://192.168.0.3.

فيما يلي / etc / apache2 / sites-available / default موازن التحميل:

ServerAdmin webmaster @ localhost DocumentRoot / var / www خيارات FollowSymLinks AllowOverride الكل فهارس خيارات FollowSymLinks MultiViews AllowOverride All Order تسمح ، وتنكر السماح من الجميع ScriptAlias / cgi-bin / / usr / lib / cgi-bin / AllowOverride بلا خيارات + ExecCGI -MultiViews + SymLinksIfOwnerMatch AddHandler cgi-script .py يسمح ، رفض السماح من الكلطلب الوكيل متوقف BalancerMember http://192.168.1.2:80 BalancerMember http://192.168.1.3:80 BalancerMember http://192.168.1.4:80 BalancerMember http://192.168.1.5:80 AllowOverride لا يسمح بأي أمر ، رفض السماح من جميع ProxySet lbmethod = الطلبات الثانوية يسمح الأمر SetHandler balancer-manager ، برفض السماح من 192.168.0 ProxyPass / مدير الموازن! ProxyPass / balancer: // rpicluster / ErrorLog $ (APACHE_LOG_DIR) /error.log # تتضمن القيم المحتملة: debug ، info ، note ، warn ، error ، crit ، # alert ، ظهور. LogLevel يحذر CustomLog $ (APACHE_LOG_DIR) /access.log مجتمعين

من الممكن جدًا أن تكون هذه المجموعة هي الأرخص والأكثر تكلفة التي تم بناؤها في المنزل.
في الوقت الحالي يعدّ ألغاز seti @ home.

حَشد

التجميع ليس صعبًا - إليك قائمة بالمواد لتكرارها:

4 ألواح OrangePi PC (ستعمل إحداها أيضًا) مع كبلات الطاقة
16 رف للوحات الدوائر المطبوعة للتثبيت فيما بينها
4 أعمدة (قصيرة) للتركيب على حامل أو لاستخدامها كأرجل
2 قطعة من زجاج شبكي (الغطاء العلوي والسفلي)
مروحة 92 مم
4 كتائف تركيب مروحة
محور إيثرنت 100 ميجابت في الثانية ، ويفضل أن يكون مدعومًا إما بجهد 5 أو 12 فولت
أسلاك التصحيح لاتصال Ethernet بالكمية المطلوبة (بالمناسبة ، نظرًا لأن الشبكة لا تزال 100 ميجابت ، يمكنك استخدام الشعرية الهاتفية المكونة من 4 أسلاك وتوفير القليل على الكابل)
مزود الطاقة (المزيد عن ذلك لاحقًا)
للتواصل مع العالم الخارجي - USB WiFi رخيص

نقوم بلف أربع ألواح معًا ، وربط الأغطية العلوية والسفلية ، ووضع المروحة باستخدام الزوايا. نضع محورًا على الغطاء العلوي ونوصل كل شيء معًا عبر Ethernet.

وهذا ما يبدو عليه "المنتج" "من الخلف".

لسوء الحظ ، لم يكن هناك شريط كهربائي أزرق - لذلك قمنا بربط المحور بشرائط مطاطية.

تَغذِيَة

يستهلك كل من OPIs على الأقل أمبير (توصي الشركة المصنعة بمصدر لا يقل عن 1.5 ... 2A). تتطلب المروحة 12 فولت ، المحور أيضًا ، على الرغم من وجود موديلات 5 فولت.

لذلك سوف يستغرق الأمر جيدمزود طاقة بجهد مزدوج.

جهاز الكمبيوتر القديم جيد ، لكن مصدر طاقة التبديل الحديث بدون مروحة مثل MeanWell's أفضل.

لقد فعلت ذلك بالضبط ، حيث قمت بتعبئته في علبة من مصدر طاقة قديم وإخراج موصل موليكس عادي (مثل جهاز الكمبيوتر).

"لتوزيع" 5 فولت ، سنستخدم محور USB معدّلًا رخيصًا. للقيام بذلك ، يمكنك إما حفر الشريحة ، أو قطع أرجل البيانات ، وترك دوائر الطاقة والأرض فقط. استقرت على الطريقة الثانية ، على الرغم من أنني قمت بوضع المزيد من الوصلات "السميكة" على خط 5V. حسنًا ، دعنا نعلق استجابة موليكس للاتصال بـ PSU. اتضح أن شيئًا كهذا:

وهنا الجمعية كلها:

نظام

بشكل عام ، إنها مجرد "شبكة محلية صغيرة مكونة من 4 أجهزة كمبيوتر".
كنظام أساسي - نظام دبيان المعتاد ، والذي تم الحديث عنه كثيرًا بالفعل.

شبكة

العقدة العليا هي clunode0 ، ويمكنها الاتصال عبر WiFi بشبكة خارجية ، بينما توزع "الإنترنت" على آلات clunode1 و clunode2 و clunode3. يوجد أيضًا خادم NFS للتخزين المشترك و dnsmasq لتوزيع عناوين DHCP مثل 10.x.x.x.

على clunode0 في / الخ / شبكة / واجهاتشيء مثل هذا الإدخال:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

wlan0 السيارات
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 إنت dhcp
wpa-scan-ssid 1
wpa-ap-scan 1
wpa-key-mgmt WPA-PSK
wpa-proto RSN WPA
wpa الزوجي CCMP TKIP
wpa- مجموعة CCMP TKIP
wpa-ssid "شبكة WiFi الخاصة بي"
wpa-psk "MyWiFiPassword"
بعد المتابعة /usr/local/bin/masquerade.sh eth0 wlan0
أواجه الافتراضي آينت dhcp

على الرغم من أنه يبدو أن الوضع قد تغير هناك ويمكن تنزيل الملف الثنائي من الموقع. لم أتحقق منه - كان من الأسهل تجميعه بنفسي.

يمكنك أيضًا تثبيت وتكوين الأداة المساعدة لوحدة التحكم بوينكتوي. كل شيء يبدو لائقًا تمامًا (صورة GIF متحركة):

آفاق

يمكنك تطوير الفكرة - وإليك بعض الأفكار من أعلى رأسي:

اللوحة الأولى (clunode0) - موازن التحميل ، сlunode2،3 - خادم الويب أو التطبيق ، clunode4 - قاعدة البيانات ==> microdatacenter :)
Hadoop (وهناك بالفعل مثل هذه الحالات ، يقوم الناس ببناء مجموعات على Raspberry)
كتلة Proxmox ، على الرغم من أنني لست متأكدًا مما إذا كانت جميع الأجزاء متوفرة لـ ARM
عامل منجم للعملات المشفرة ، ما لم تختر بالطبع عملة مشفرة لا تزال مربحة لتعدينها على معالج ومربحة للتعدين بشكل عام.

شكرا لك على القراءة حتى النهاية.

تحتوي مجموعة BitScope Cluster على 150 جهاز كمبيوتر صغير Raspberry Pi مع مفاتيح شبكة مدمجة. الصورة: BitScope

لا يتمتع المبرمجون والعلماء دائمًا بحرية الوصول إلى كمبيوتر عملاق حقيقي عالي الأداء لاختبار برامجهم. علاوة على ذلك ، عادة ما تكون أجهزة الكمبيوتر العملاقة مشغولة بالفعل على مدار 24 ساعة في اليوم ببرامج أخرى. من الصعب العثور على نافذة. تحتاج إلى تقديم طلب مقدمًا والانضمام إلى الطابور. كيف سيعمل البرنامج الجديد في بيئة حقيقية متعددة المعالجات ، وما مدى جودة موازاة المهمة؟

لمساعدة المطورين ، بناءً على طلب قسم الحوسبة عالية الأداء في مختبر لوس ألاموس الوطني ، طورت شركة BitScope الأسترالية وحدات حوسبة "اختبار" لـ BitScope Cluster تتكون من 150 جهاز كمبيوتر صغير Raspberry Pi يمكن تجميعها واختبارها عليها.

يعمل Trinity ، أحد أقوى عشرة أجهزة كمبيوتر عملاقة في العالم ، في مختبر لوس ألاموس الوطني.

كمبيوتر Trinity العملاق في مختبر لوس ألاموس الوطني

حددت قيادة المختبر مهمة إيجاد طريقة لمنح المطورين الوصول إلى الحوسبة المتوازية عالية الأداء دون وصول حقيقي إلى الكمبيوتر العملاق نفسه ، حتى يتمكنوا من اختبار برامجهم.

يقول Gary Glider من Los أنجيليس ، معمل ألاموس الوطني.

في الواقع ، 25 ميغاواط من الكهرباء لاختبار البرنامج الخاص بك هي أكثر من اللازم (هنا لا تؤخذ تكاليف الطاقة للتبريد في الاعتبار ، وهي أعلى بعدة مرات من استهلاك الطاقة لنظام الكمبيوتر نفسه).

تركيب نظام تبريد بالمياه للحاسوب الفائق Trinity ، والذي يستخدم بشكل فعال نظام استصلاح المجاري الصحية

تحتوي كل وحدة على 144 عقدة نشطة وست قطع غيار وعقدة تحكم واحدة. تحتوي الوحدة على تنسيق 6U عند تثبيتها في رف خادم مركز البيانات. كما ورد على الموقع الرسمي ، ستكلف مجموعة مكونة من 1000 عقدة تشغل رف 42U حوالي 120-150 دولارًا لكل عقدة. هذا هو ترميز كبير مقارنة بالسعر القياسي لـ Raspberry Pi ، والذي يُعرف بأنه 35 دولارًا.

تتكون كل وحدة BitScope Cluster من لبنات بناء - تسمى "حزم الكتلة" (حزمة الكتلة). يتم التثبيت في الرفوف ، وحدة واحدة في كل مرة ، على وجه التحديد في شكل هذه "الحزم".

حزمة الكتلة

عقدة واحدة (كمبيوتر صغير Raspberry Pi 3) تحتوي على معالج ARMv8 رباعي النواة 64 بت بسرعة 1.2 ميجاهرتز. وبالتالي ، إذا تخيلنا مجموعة ، على سبيل المثال ، من خمس وحدات ، فسيكون هناك 720 عقدة نشطة ، أي 2880 نواة معالج نشطة. يكفي تمامًا لاختبار مدى جودة البرنامج في التوازي.

هذا ما يبدو عليه صف واحد من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة في حزمة الكتلة عن قرب.

على الرغم من أن هذا الحل أرخص بكثير من الكمبيوتر العملاق ، إلا أنه لا يمكنك تسميته بالميزانية أيضًا. يمكن فقط لمنظمة بحثية كبيرة تحمل تكلفة مجموعة صغيرة مقابل 100000 دولار أو 150.000 دولار فقط لبرامج الاختبار. في الواقع ، من المحتمل أن تكون هذه الوحدات مصممة لهذه المنظمات البحثية الغنية - أصحاب أجهزة الكمبيوتر العملاقة. ومع ذلك ، يقول مبتكرو الكمبيوتر الفائق المصغر إنه "الحل القابل للتطوير الأكثر فعالية من حيث التكلفة في العالم: فهو غير مكلف للبناء والإدارة والصيانة."

توفر وحدات BitScope Cluster أيضًا توفيرًا كبيرًا في استهلاك الطاقة. يمكنك حساب استهلاك الطاقة لكل منهم بنفسك ، بحساب 5 واط لكل عقدة. إذا افترضنا أن العقد الاحتياطية لديها الحد الأدنى من استهلاك الطاقة ، فإن 144 نشطًا وعقدة تحكم واحدة تظل في الوحدات النمطية. إجمالي 145 × 5 = 725 واط.

تعتزم BitScope إصدار هذه الوحدات للبيع مجانًا في وقت ما في أوائل عام 2018.

وفقًا للشركة ، بالإضافة إلى تطوير البرامج ، يمكن أن تكون هذه المجموعات مفيدة مثل محاكيات شبكة الاستشعار ، في البحث عن الشبكات عالية الأداء وإنترنت الأشياء.