बियोवुल्फ़ क्लस्टर



एक बियोवुल्फ़ क्लस्टर एक कंप्यूटर क्लस्टर है जो आम तौर पर समान होते हैं, कमोडिटी-ग्रेड कंप्यूटर एक छोटे स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क में पुस्तकालयों और प्रोग्रामों के साथ स्थापित होते हैं जो प्रसंस्करण को उनके बीच साझा करने की अनुमति देते हैं। परिणाम सस्ते निजी कंप्यूटर हार्डवेयर से उच्च-प्रदर्शन समानांतर कंप्यूटिंग क्लस्टर है।

'बियोवुल्फ़' नाम मूल रूप से नासा में थॉमस स्टर्लिंग (कंप्यूटिंग) और डोनाल्ड बेकर द्वारा 1994 में निर्मित एक विशिष्ट कंप्यूटर के लिए संदर्भित है। बियोवुल्फ़ नाम पुराने अंग्रेजी महाकाव्य बियोवुल्फ़ से आया है। सॉफ़्टवेयर का कोई विशेष भाग क्लस्टर को बियोवुल्फ़ के रूप में परिभाषित नहीं करता है। लागत बचाने और अनुकूलन की अनुमति देने के लिए आमतौर पर केवल मुक्त और खुला स्रोत सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है। अधिकांश बियोवुल्फ़ क्लस्टर एक यूनिक्स-जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम चलाते हैं, जैसे कि बर्कले सॉफ्टवेयर वितरण, लिनक्स या सोलारिस (ऑपरेटिंग सिस्टम)। आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले समांतर प्रसंस्करण पुस्तकालयों में संदेश पासिंग इंटरफ़ेस (एमपीआई) और समांतर वर्चुअल मशीन (पीवीएम) शामिल हैं। ये दोनों प्रोग्रामर को नेटवर्क वाले कंप्यूटरों के समूह के बीच एक कार्य को विभाजित करने और प्रसंस्करण के परिणाम एकत्र करने की अनुमति देते हैं। MPI सॉफ़्टवेयर के उदाहरणों में Open MPI या MPICH शामिल हैं। अतिरिक्त एमपीआई कार्यान्वयन उपलब्ध हैं।

बियोवुल्फ़ प्रणालियाँ मुख्य रूप से वैज्ञानिक कंप्यूटिंग के समर्थन में दुनिया भर में काम करती हैं। 2017 के बाद से, दुनिया के सबसे तेज़ सुपर कंप्यूटरों की शीर्ष 500 सूची में प्रत्येक प्रणाली ने बियोवुल्फ़ सॉफ़्टवेयर विधियों और एक लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग किया है। हालाँकि, इस स्तर पर, अधिकांश किसी भी तरह से कमोडिटी हार्डवेयर के संयोजन नहीं हैं; कस्टम डिजाइन का काम अक्सर नोड्स (अक्सर ब्लेड सर्वर), नेटवर्किंग और कूलिंग सिस्टम के लिए आवश्यक होता है।

विकास
बियोवुल्फ़ क्लस्टर का विवरण, मूल हाउ-टू से, जिसे 1998 में लिनक्स प्रलेखन परियोजना  के तहत जेसेक रादाजेव्स्की और डगलस एडलाइन द्वारा प्रकाशित किया गया था:

"बियोवुल्फ़ एक मल्टी-कंप्यूटर आर्किटेक्चर है जिसका उपयोग समानांतर संगणना के लिए किया जा सकता है। यह एक प्रणाली है जिसमें आमतौर पर एक सर्वर नोड, और ईथरनेट या किसी अन्य नेटवर्क के माध्यम से जुड़े एक या अधिक क्लाइंट नोड होते हैं। यह कमोडिटी हार्डवेयर घटकों का उपयोग करके बनाया गया एक सिस्टम है, जैसे कोई भी पीसी जो यूनिक्स-जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम को चलाने में सक्षम है, मानक ईथरनेट एडेप्टर और स्विच के साथ। इसमें कोई कस्टम हार्डवेयर घटक नहीं है और यह तुच्छ रूप से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है। बियोवुल्फ़ फ्रीबीएसडी, लिनक्स या सोलारिस ऑपरेटिंग सिस्टम, पैरेलल वर्चुअल मशीन (पीवीएम) और मैसेज पासिंग इंटरफेस (एमपीआई) जैसे कमोडिटी सॉफ्टवेयर का भी उपयोग करता है। सर्वर नोड पूरे क्लस्टर को नियंत्रित करता है और क्लाइंट नोड्स को फाइल प्रदान करता है। यह क्लस्टर का कंसोल और गेटवे बाहरी दुनिया के लिए भी है। बड़ी बियोवुल्फ़ मशीनों में एक से अधिक सर्वर नोड हो सकते हैं, और संभवतः अन्य नोड विशेष कार्यों के लिए समर्पित होते हैं, उदाहरण के लिए कंसोल या निगरानी स्टेशन। ज्यादातर मामलों में बियोवुल्फ़ सिस्टम में क्लाइंट नोड मूक होते हैं, डम्बर बेहतर होता है। नोड्स को सर्वर नोड द्वारा कॉन्फ़िगर और नियंत्रित किया जाता है, और केवल वही करते हैं जो उन्हें करने के लिए कहा जाता है। डिस्क-रहित क्लाइंट कॉन्फ़िगरेशन में, क्लाइंट नोड को इसका आईपी पता या नाम तब तक नहीं पता होता जब तक कि सर्वर इसे नहीं बताता।

बियोवुल्फ़ और क्लस्टर ऑफ़ वर्कस्टेशन (सीओडब्ल्यू) के बीच मुख्य अंतर यह है कि बियोवुल्फ़ कई वर्कस्टेशनों की बजाय एक मशीन की तरह अधिक व्यवहार करता है। ज्यादातर मामलों में क्लाइंट नोड्स में कीबोर्ड या मॉनिटर नहीं होते हैं, और केवल रिमोट लॉगिन या संभवतः सीरियल टर्मिनल के माध्यम से ही एक्सेस किया जाता है। बियोवुल्फ़ नोड्स को एक सीपीयू + मेमोरी पैकेज के रूप में माना जा सकता है, जिसे क्लस्टर में प्लग किया जा सकता है, जैसे सीपीयू या मेमोरी मॉड्यूल को मदरबोर्ड में प्लग किया जा सकता है।

बियोवुल्फ़ कोई विशेष सॉफ़्टवेयर पैकेज, नया नेटवर्क टोपोलॉजी या नवीनतम कर्नेल हैक नहीं है। बियोवुल्फ़ एक समानांतर, वर्चुअल सुपरकंप्यूटर बनाने के लिए क्लस्टरिंग कंप्यूटर की एक तकनीक है। हालांकि कई सॉफ्टवेयर पैकेज हैं जैसे कि कर्नेल संशोधन, पीवीएम और एमपीआई लाइब्रेरी, और कॉन्फ़िगरेशन टूल जो बियोवुल्फ़ आर्किटेक्चर को तेज, कॉन्फ़िगर करने में आसान और बहुत अधिक उपयोगी बनाते हैं, कोई भी बिना किसी अतिरिक्त के एक मानक लिनक्स वितरण का उपयोग करके बियोवुल्फ़ क्लास मशीन का निर्माण कर सकता है। सॉफ़्टवेयर। यदि आपके पास नेटवर्क से जुड़े दो कंप्यूटर हैं जो NFS के माध्यम से कम से कम फ़ाइल सिस्टम साझा करते हैं, और रिमोट शेल ( rsh), तो यह तर्क दिया जा सकता है कि आपके पास एक सरल, दो नोड बियोवुल्फ़ मशीन है।"

ऑपरेटिंग सिस्टम


कई लिनक्स वितरण, और कम से कम एक बीएसडी, बियोवुल्फ़ क्लस्टर बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसमे शामिल है:


 * MOSIX, कम्प्यूटेशनल रूप से गहन, आईओ-निम्न अनुप्रयोगों के लिए तैयार है
 * क्लस्टरनॉप्पिक्स, नॉपिक्स पर आधारित
 * केरिनेस
 * रॉक क्लस्टर वितरण
 * ड्रैगनफली बीएसडी
 * क्वांटियन, नोपिक्स और क्लस्टर नोपिक्स पर आधारित वैज्ञानिक अनुप्रयोगों के साथ एक लाइव डीवीडी
 * केंटकी लिनक्स एथलॉन टेस्टबेड
 * पेलिकन एचपीसी, डेबियन#डेबियन लाइव पर आधारित

OpenMosix के संयोजन में Knoppix बूट करने योग्य सीडी का उपयोग करके एक क्लस्टर स्थापित किया जा सकता है। क्लस्टर में सभी सीपीयू और रैंडम एक्सेस मेमोरी  का उपयोग करके बियोवुल्फ़ क्लस्टर बनाने के लिए, जटिल कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता के बिना, कंप्यूटर स्वचालित रूप से एक साथ लिंक हो जाएंगे। एक बियोवुल्फ़ क्लस्टर लगभग असीमित संख्या में कंप्यूटरों के लिए स्केलेबल है, जो केवल नेटवर्क के ओवरहेड द्वारा सीमित है।

बियोवुल्फ़ क्लस्टर के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम और अन्य सॉफ़्टवेयर के प्रावधान को मुक्त स्रोत क्लस्टर अनुप्रयोग संसाधन जैसे सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके स्वचालित किया जा सकता है। ओएससीएआर क्लस्टर के हेड नोड पर समर्थित लिनक्स वितरण की मानक स्थापना के शीर्ष पर स्थापित होता है।

यह भी देखें

 * अय्यारा क्लस्टर
 * एचटीसी कोंडोर
 * ग्रिड कंप्यूटिंग
 * केंटकी लिनक्स एथलॉन टेस्टबेड
 * माउ क्लस्टर शेड्यूलर
 * मुक्त स्रोत क्लस्टर अनुप्रयोग संसाधन
 * स्टोन सुपरकंप्यूटर
 * सन ग्रिड इंजन

ग्रन्थसूची

 * Beowulf Cluster Computing With Windows by Thomas Lawrence Sterling 2001 ISBN 0262692759 MIT Press
 * Beowulf Cluster Computing With Linux by Thomas Lawrence Sterling 2001 ISBN 0262692740 MIT Press

बाहरी संबंध

 * The Beowulf Cluster Site
 * A detailed description of building a Beowulf cluster
 * A detailed description of building a Beowulf cluster