Turing Pi هي لوحة عنقودية للتطبيقات والخدمات ذاتية الاستضافة

يعد Turing Pi حلاً للتطبيقات ذاتية الاستضافة المبنية على مبدأ رفوف الحامل في مركز البيانات، فقط على اللوحة الأم المدمجة. يركز الحل على بناء بنية تحتية محلية للتنمية المحلية واستضافة التطبيقات والخدمات. بشكل عام، إنه مثل AWS EC2 للحافة فقط.

نحن فريق صغير من المطورين الذين قرروا إنشاء حل لبناء مجموعات معدنية عارية في الحافة وأطلقوا عليه اسم مشروع Turing Pi. بدأ المنتج على "الركبة"، ولكن الآن تم طلبه من قبل أقسام التطوير في Red Hat، وRancher (SUSE)، وToyota Connected، وSony، وElectrolux، وFacebook لاختبار مفاهيمهم، ويجري تجنيد جمهور من المطورين أقل من 10 آلاف. .

لكن كل شيء بدأ مع الافتتاح.

اكتشاف المنتج

ذات مرة اكتشفت بنفسي أننا لا نخترع شيئًا. كل الأشياء الموجودة في هذا العالم نكتشفها. نكتشف أنه يمكن دمج بعض الأجزاء معًا، والحصول على خصائص جديدة للمنتجات أو اكتشاف القوانين ثم دمجها مرة أخرى. لا يمكنك التوصل إلى أي شيء، ولكن يمكنك فتحه أثناء البحث. في رأيي الاختراع هو نتيجة ملاحظات وتجارب وبحث مستمر + مزيج من المعرفة.

على مدى العقد الماضي، شاهدت حركة homelab تكتسب زخما (المصدر subreddit) ، مستضافة ذاتيًا (resources subreddit и رهيبة استضافة ذاتية)، أجهزة كمبيوتر ذات لوحة واحدة، حيث أن هناك اهتمامًا متزايدًا بتشغيل الحاويات على أجهزة كمبيوتر ذات لوحة واحدة مثل Raspberry Pi، هناك حركة متزايدة تجمع مجموعات من أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة. وتدريجيًا، تصل فكرة Kubernetes أيضًا إلى هناك. لقد ظهرت بالفعل نسختها خفيفة الوزن k3s، الموجهة نحو Edge/IoT. تعد سلسلة مطاعم الوجبات السريعة الكبيرة Chick-fil-A واحدة من أوائل الشركات في العالم التي قامت بوضع مجموعات Kubernetes في مطابخها. كوبيكتل أعد لي شطيرة.

أنا أراها ككرة ثلج، حيث تلتف تقنية ما حول أخرى، مما يخلق نظامًا أكثر تعقيدًا. في الوقت نفسه، لا توجد فوضى، أشبه بالفراكتل من التكنولوجيا. في إحدى اللحظات الصعبة إلى حد ما في حياتي بالنسبة لي، رأيت القيمة في المجموعات التي تم تجميعها من أجهزة كمبيوتر ذات لوحة واحدة بواسطة مطورين هواة وبدأت العمل على إنشاء لوحة عنقودية.

اليوم، أصبحت لوحة المجموعة الخاصة بنا بسيطة جدًا وتستهدف في المقام الأول أولئك الذين يحبون التقنيات السحابية الأصلية ويتعلمون أشياء جديدة ويجربون.

اللبنات

إذن ما هو الحل وما هو الجوهر؟ خلاصة القول هي إعطاء المصمم وحدات بناء (Building Blocks) يمكنك من خلالها تجميع بنية تحتية حافة أرخص من الخوادم الكلاسيكية، متنقلة بدون صناديق معدنية ضخمة، لا تتطلب ظروف تشغيل خاصة مثل غرف الخوادم، موفرة للطاقة، موحدة من حيث الوحدات النمطية ومع القدرة على التوسع بسرعة إلى عشرات ومئات من العقد الحاسوبية (المعالجات).

لوحة العنقودية

تقوم لوحة Mini ITX بتوصيل وحدات حسابية متعددة عبر الشبكة الموجودة على اللوحة، وتوفر واجهات طرفية وتحكمًا في الوحدات

وحدة الحوسبة

لوحة ذات شكل عامل SO-DIMM تحتوي على معالج وذاكرة وصول عشوائي (RAM)، وذاكرة فلاش اختيارية لتخزين نظام التشغيل

أحد التكوينات المتوقعة لإصدار Turing V2

من خلال الجمع بين لوحة المجموعة ووحدات الحوسبة، من السهل إنشاء بنية أساسية لأكثر من 20 معالجًا، على سبيل المثال (الأمثلة أدناه)، واستهلاكًا صامتًا ومنخفضًا للطاقة. تعمل لوحة المجموعة نفسها على زيادة كفاءة الحجم المستخدم. مجموعات سبيل المثال للمقارنة

أساس SBC*

24 وحدة المعالجة المركزية
بقلم أفخام عزيز

على أساس تورينج باي

21 وحدة المعالجة المركزية
مؤلف th3st0rmtr00p3r

* SBC - كمبيوتر ذو لوحة واحدة

المؤسس المشارك لـ Rancher Labs ومؤلف كتاب k3s لم يترك هذا النهج غير مبالٍ.

اقرأ المزيد عن لبنات البناء.

وحدة الحوسبة

لإثبات المفهوم، اخترنا وحدة حساب Raspberry Pi، وهي التكوين المثالي للبدء به. مجتمع RPi نشط، ولا توجد مشاكل مع البرنامج، والوحدة نفسها بتنسيق SO-DIMM (6 × 3 سم)، وبأسعار معقولة، وتحتوي على وحدة معالجة مركزية رباعية النواة، وذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعة 4 جيجابايت واختيارية 1 أو 8 أو 16 جيجابايت ذاكرة فلاش لنظام التشغيل واحتياجات النظام الأخرى. غالبًا ما يستخدم عامل الشكل هذا في حلول إنترنت الأشياء الصناعية.

راسبيري باي 1/3/3+ وحدة حسابية

لكن نموذج CM3 له أيضًا قيود خطيرة - بحد أقصى. ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) سعة 1 جيجابايت وإيثرنت عبر USB HUB بسرعة قصوى تصل إلى 100 ميجابت في الثانية. لذلك، فإن الإصدار الثاني من Turing سيدعم Raspberry Pi 4 وما يصل إلى 8 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل وحدة. يوجد أدناه مثال على وحدات Nvidia Jetson لمهام الحوسبة المسرّعة. ربما سيتم دعمهم في الإصدار الثاني، إذا قمنا بحل بعض المشاكل التقنية، فيمكننا مزج الوحدات.

وحدات حساب نفيديا جيتسون

في الوحدات تكمن الميزة الأكثر أهمية، والتي ليست واضحة للوهلة الأولى. القدرة على إنشاء وحدات أخرى بعامل شكل مماثل مع مجموعة مختلفة من وحدات المعالجة المركزية (CPU) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وeMMC، لأنواع مختلفة من المهام بدءًا من الحوسبة العامة وحتى العمليات الحسابية المكثفة للتعلم الآلي. وهذا مشابه جدًا لمثيلات AWS EC2، ولكن فقط للحافة. وفي الوقت نفسه، تبقى رسوم المجموعة دون تغيير أو مع تغييرات طفيفة.

لوحة العنقودية

يمكن أيضًا أن يطلق عليها اللوحة الأم أو اللوحة الأساسية، وهو اتجاه جديد إلى حد ما ولا يوجد العديد من الشركات المصنعة لمثل هذه الحلول اليوم ولا تزال في المستوى الأولي، من بينها Pine64 وMiniNodes وClover Pi وBitscope Blade وPicoCluster ( مجموعات SBC). تقوم لوحة المجموعة بتوصيل الوحدات بالشبكة، وتوفر الطاقة وتوفر ناقل إدارة المجموعة (ناقل إدارة المجموعة)، على الأقل قررنا إضافة هذا الناقل ويبدو أنه قد ترسخ.

جبهة

الرجوع

عرض النطاق الترددي للوحة الكترونية معززة 12 جيجابت في الثانية
فتحات SD للوحدات التي لا تحتوي على eMMC، على سبيل المثال، يمكنك الاحتفاظ بوحدتين باستخدام SD للوصول السريع إلى بيانات العقدة

تعتمد لوحة المجموعة على شريحة تبديل لتوفير اتصال الشبكة للوحدات النمطية والوصول إلى شبكة خارجية. في الإصدار الحالي، نستخدم التبديل غير المُدار لأنه لم يكن هناك وقت لإجراء بحث وتطوير كامل، ولكن بالنسبة للإصدار الثاني، اخترنا محولًا مُدارًا جيدًا. من الممكن تكوين وضع "العقدة الرئيسية كموجه" لتوزيع الشبكة على اللوحة، وذلك إذا كان مستوى أعلى من الأمان وعزل العاملين عن الوصول الخارجي مطلوبًا، وفي هذه الحالة يجب أن تتمتع العقدة الرئيسية أيضًا خادم DHCP.

تطبيق

الإصدار الحالي تجريبي ونضعه كحل للمبتدئين لدراسة ماهية المجموعات، أو العمل مع البرامج أو كاختبار فرضيات في المؤسسات، أو البحث عن أفكار جديدة، بشكل عام، مثل إصدار Lite.

للبدء، نوصي بسلسلة من الرائع Jeff Girling الذي قرأ عنا على Y Combinator، وهو المؤلف الأكثر مبيعًا لـ Ansible for DevOps. لقد كان مصدر إلهام كبير لدرجة أنه قام بمراجعة من 6 حلقات تتراوح من فكرة التجميع بشكل عام إلى الأمثلة العملية للعمل مع اللوحة، والتعرف على Kubernetes والبرامج التي يمكن تثبيتها

سلسلة حول تثبيت k3s على الكتلة

بشكل عام، أوصي بالنظر من الأول، هناك بشكل عام حول التجميع وKubernetes بلغة يسهل الوصول إليها. وبعض الصور من المجتمع

ما هي الخطوة التالية؟

أولاً، أتمنى حقاً أن يكون الأمر مثيراً للاهتمام. هذا هو محتوى المؤلف تمامًا، وهو محاولة للنظر إلى ما هو أبعد من الأفق. ثانيًا، أخطط لكتابة الجزء الثاني حول تصميم Turing V2. كيف تم البحث عن المنتج، الأحكام المنطقية، البحث عن الخصائص الرئيسية المهمة. ستحتوي المقالة على رسومات المنتج من الأقدم إلى النهائي. ستكون المقالة الثانية ذات أهمية خاصة لمتخصصي المنتجات المسؤولين عن المنتجات وتطويرها في الشركات.

وعلى الأرجح سيكون هناك قراءة طويلة حقا.

المصدر: www.habr.com