Cluster

Introducción
El surgimiento de plataformas computacionales de comunicación y procesamiento estándares de bajo costo, les ha brindado la oportunidad a los programadores académicos de crear herramientas computacionales (sistemas de operación, compiladores, depuradores) del dominio público o de costo razonable. Estas realidades permiten la implantación de códigos paralelizados sobre este tipo deplataformas obteniendo un rendimiento competitivo en relación a equipos paralelos especializados cuyos costos de operación y mantenimiento son elevados.
Una de las herramientas de más auge en la actualidad son los llamados cluster Beowulf, los cuales presentan diversas capacidades para el cómputo paralelo con un relativo alto rendimiento.
En nuestro caso intentaremos armar una de estasherramientas reciclando equipos en desuso del centro de cómputo.

Objetivos

Los objetivos planteados en esta actividad fueron alcanzados y se pueden resumir de la siguiente forma:
• Instalar y refinar un cluster Beowulf orientado al cálculo científico.
• Manejar las herramientas de administración en este tipo de plataforma.
• Sistematizar la experiencia obtenida para que sea fácilmenterepetible en cualquier otra institución.
Este documento presenta una descripción de los puntos más importantes que fueron tomados en cuenta y las tareas realizadas para la construcción del Cluster de máquinas Linux.
En este trabajo se presenta los conceptos básicos de un cluster Beowulf. Más adelante se describe los puntos tomados en cuenta para el diseño de esta arquitectura. Después se hará unaevaluación realizada con aplicaciones especializadas para medir los tiempos de ejecución y mostrar una idea del rendimiento de la máquina. Luego se describe la administración del cluster utilizando diferentes aplicaciones. Después se muestran algunos conceptos de seguridad implementados en el cluster. También se describe paso a paso los procedimientos de instalación de hardware y software. Porúltimo se presenta el manual del usuario del cluster, describiéndose brevemente los pasos para utilizar cada aplicación instalada en el cluster.

Cluster Beowulf

Beowulf no es un paquete de software especial, ni una nueva topología de red ni un núcleo modificado. Beowulf es una tecnología para agrupar computadores basados en el sistema operativo Linux para formar un supercomputador virtualparalelo. En 1994 bajo el patrocinio del proyecto ESS del Centro de la Excelencia en Ciencias de los Datos y de la Información del Espacio (CESDIS), Thomas Sterling y Don Becker crearon el primer cluster Beowulf con fines de investigación.
A continuación se describe los componentes de hardware y software que conforman un cluster Beowulf.

Memoria

La selección de la cantidad de memoria depende dedos factores primordialmente: Los recursos económicos con que se cuentan y los requerimientos de memoria de las aplicaciones que se ejecutarán en el cluster. La razón principal para contar con una capacidad de memoria razonable es evitar que las aplicaciones necesiten de áreas de swap para continuar con su ejecucición normal. Intercambiar localidades de memoria hacia el área de swap reduceconsiderablemente el rendimiento de los programas. Se debe tomar en cuenta que la configuración seleccionada para nuestro cluster (Disk-less) no es posible contar con particiones destinadas para memoria virtual debida a la ausencia de discos locales, lo cual impone una razón de peso para instalar memoria RAM suficiente.
La velocidad de la memoria también es importante. Memoria de accesos lento puedeconvertirse en un cuello de botella a la hora de ejecutar aplicaciones con altas exigencias de este recurso.

Procesador

Los clusters generalmente son construidos con procesadores Alpha o Intel x86. La utilización de otro tipo de procesador es permitido, sin embargo, no se consideran de uso común, ya que se elimina una de las principales características de Beowulf (uso de componentes...