Mini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminni

Mini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminni

Kveðja til Habr samfélagsins! Ég skrifaði nýlega um fyrstu útgáfu klasaborðsins okkar [V1]. Og í dag vil ég segja þér hvernig við unnum að útgáfunni Turing V2 með 32 GB Vinnsluminni.

Við erum hrifin af smáþjónum sem hægt er að nota bæði fyrir staðbundna þróun og staðbundna hýsingu. Ólíkt borðtölvum eða fartölvum eru netþjónarnir okkar hannaðir til að vinna allan sólarhringinn, hægt er að sameina þá fljótt, til dæmis voru 24 örgjörvar í þyrpingu og eftir 7 mínútur voru 4 örgjörvar (enginn auka netbúnaður) og allt þetta í fyrirferðarlítilli formstuðli hljóðlátur og orkusparandi.

Arkitektúr netþjóna okkar byggir á klasareglunni um byggingu, þ.e. við gerum klasatöflur sem, með því að nota ethernet netið á borðinu, tengja saman nokkrar tölvueiningar (örgjörva). Til að einfalda, búum við ekki til okkar eigin tölvueiningar ennþá, heldur notum Raspberry Pi Compute Modules og við vonuðum virkilega eftir nýju CM4 einingunni. En, allt fór gegn áætlunum með nýja formfaktornum sínum og ég held að margir séu fyrir vonbrigðum.

Undir niðurskurðinum, hvernig við fórum frá V1 í V2 og hvernig við þurftum að komast út með nýja Raspberry Pi CM4 formfaktorinn.

Svo, eftir að hafa búið til þyrping fyrir 7 hnúta, eru spurningarnar - hvað er næst? Hvernig á að auka verðmæti vöru? 8, 10 eða 16 hnúta? Hvaða framleiðendur eininga? Þegar við hugsum um vöruna í heild, áttuðum við okkur á því að aðalatriðið hér er ekki fjöldi hnúta eða hver framleiðandinn er, heldur kjarninn í klasa sem byggingareiningu. Við þurfum að leita að lágmarks byggingareiningunni sem

Fyrsta, verður klasi og á sama tíma hægt að tengja saman diska og stækkunartöflur. Klasablokkinn ætti að vera sjálfbær grunnhnútur og með fjölbreytt úrval stækkunarmöguleika.

Annað, þannig að hægt sé að tengja lágmarksklasablokkirnar innbyrðis með því að byggja klasa af stærri stærð og þannig að það sé hagkvæmt hvað varðar fjárhagsáætlun og stærðarhraða. Stærðarhraðinn verður að vera hraðari en að tengja venjulegar tölvur við net og mun ódýrari en vélbúnaður netþjóna.

Í þriðja lagi, lágmarksklasaeiningar ættu að vera nægilega fyrirferðarlitlar, hreyfanlegar, orkusparandi, hagkvæmar og ekki krefjandi fyrir rekstrarskilyrði. Þetta er einn af lykilmununum á netþjónarekki og öllu sem tengist þeim.

Við byrjuðum á því að ákvarða fjölda hnúta.

Fjöldi hnúta

Með einföldum rökréttum dómum komumst við að því að 4 hnútar eru besti kosturinn fyrir lágmarks klasablokkina. 1 hnútur er ekki þyrping, 2 hnútar eru ekki nóg (1 meistari 1 starfsmaður, það er enginn möguleiki á að kvarða innan blokkar, sérstaklega fyrir ólíka valkosti), 3 hnútar líta út í lagi, en ekki margfeldi af kraftum 2 og skala innan blokk er takmarkaður, 6 hnútar eru á verði næstum eins og 7 hnútar (af reynslu okkar er þetta nú þegar mikið kostnaðarverð), 8 er mikið, passar ekki í mini ITX form factor og enn dýrari PoC lausn.

Fjórir hnútar í hverri blokk eru álitnir hinn gullni meðalvegur:

  • minna efni á hvert klasaborð, þar af leiðandi ódýrara í framleiðslu
  • margfeldi af 4, alls 4 blokkir gefa 16 líkamlega örgjörva
  • stöðug hringrás 1 meistari og 3 starfsmenn
  • ólíkari afbrigði, general-compute + accelerated-compute einingar
  • mini ITX form factor með SSD drifum og stækkunarkortum

Reikna mát

Önnur útgáfan er byggð á CM4, við héldum að hún yrði gefin út í SODIMM form factor. En…
Við tókum ákvörðun um að búa til SODIMM dótturborð og setja CM4 beint saman í einingar svo notendur þurfi ekki að hugsa um CM4.

Mini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminni
Turing Pi Compute Module Styður Raspberry Pi CM4

Almennt, í leit að einingum, var opnaður heill markaður af tölvueiningum frá litlum einingum með 128 MB vinnsluminni til 8 GB vinnsluminni. Einingar með 16 GB vinnsluminni og fleira eru framundan. Fyrir hýsingu á sviði forrita sem byggir á innfæddri skýjatækni er 1 GB af vinnsluminni nú þegar ekki nóg og nýlegt útlit eininga fyrir 2, 4 og jafnvel 8 GB af vinnsluminni veitir gott svigrúm til vaxtar. Þeir íhuguðu jafnvel valkosti með FPGA-einingum fyrir vélanámsforrit, en stuðningur þeirra hefur tafist vegna þess að vistkerfi hugbúnaðarins er ekki þróað. Meðan við rannsökuðum einingarmarkaðinn komum við með þá hugmynd að búa til alhliða viðmót fyrir einingar og í V2 byrjum við að sameina viðmót tölvueininga. Þetta gerir eigendum V2 útgáfunnar kleift að tengja einingar frá öðrum framleiðendum og blanda þeim saman fyrir ákveðin verkefni.

V2 styður alla Raspberry Pi 4 Compute Module (CM4) línuna, þar á meðal Lite útgáfur og 8 GB vinnsluminni

Mini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminni

Jaðar

Eftir að hafa ákvarðað seljanda eininganna og fjölda hnúta, nálguðumst við PCI rútunni sem jaðartækin eru á. PCI strætó er staðall fyrir jaðartæki og er að finna í næstum öllum tölvueiningum. Við höfum nokkra hnúta og helst ætti hver hnútur að geta deilt PCI tækjum í samhliða beiðniham. Til dæmis, ef það er diskur sem er tengdur við strætó, þá er hann í boði fyrir alla hnúta. Við byrjuðum að leita að PCI rofum með fjölhýsingarstuðningi og komumst að því að enginn þeirra uppfyllir kröfur okkar. Allar þessar lausnir voru að mestu takmarkaðar við 1 gestgjafa eða marga gestgjafa, en án þess að samtímis beiðnir um endapunkta. Annað vandamálið er hár kostnaður upp á $50 eða meira á hverja flís. Í V2 ákváðum við að fresta tilraunum með PCI rofa (við munum snúa aftur til þeirra síðar þegar við þróum) og fórum þá leið að úthluta hlutverki fyrir hvern hnút: fyrstu tveir hnútarnir sýndu lítill PCI hraðtengi á hvern hnút, þriðji hnúturinn óvarinn 2-tengja 6 Gbps SATA stjórnandi. Til að fá aðgang að diskum frá öðrum hnútum geturðu notað netskráarkerfið innan klasans. Af hverju ekki?

Sneakpeek

Við ákváðum að deila nokkrum skissum af því hvernig lágmarksklasablokkin hefur þróast með tímanum í gegnum umræður og ígrundun.

Mini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminniMini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminniMini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminni

Fyrir vikið komum við að klasaeiningu með 4 260 pinna hnútum, 2 mini PCIe (Gen 2) tengi, 2 SATA (Gen 3) tengi. Stjórnin er með Layer-2 Managed Switch með VLAN stuðningi. Mini PCIe tengi hefur verið fjarlægt úr fyrsta hnút, þar sem þú getur sett netkort og fengið annað Ethernet tengi eða 5G mótald og búið til router fyrir netið á þyrpingunni og Ethernet tengi frá fyrsta hnútnum.

Mini ITX Cluster Turing Pi 2 með 32 GB vinnsluminni

Cluster businn hefur fleiri eiginleika, þar á meðal getu til að blikka einingar beint í gegnum allar raufar og auðvitað FAN tengi á hverjum hnút með hraðastýringu.

Umsókn

Edge innviði fyrir sjálfhýst forrit og þjónustu

Við hönnuðum V2 til að vera lágmarks byggingareining fyrir neytenda-/viðskiptauppbyggingu. Með V2 er ódýrt að hefja sönnun fyrir hugmyndafræði og stækka eftir því sem þú stækkar, smám saman flytja forrit sem eru hagkvæmari og hagkvæmari í hýsingu á mörkum. Hægt er að tengja klasablokkir saman til að byggja upp stærri klasa. Þetta er hægt að gera smám saman án þess að mikil hætta sé á því
ferlar. Nú þegar í dag er mikill fjöldi umsókna fyrir fyrirtæki, sem hægt er að hýsa á staðnum.

ARM vinnustöð

Með allt að 32 GB vinnsluminni í hverjum klasa er hægt að nota fyrsta hnútinn fyrir skjáborðsútgáfu stýrikerfisins (til dæmis Ubuntu Desktop 20.04 LTS) og hina 3 hnúta sem eftir eru til að safna saman, prófa og kemba verkefni, þróa skýjalausnir fyrir ARM klasa. Sem hnút fyrir CI / CD á ARM brún innviði í framleiðslu.

Turing V2 þyrping með CM4 einingum er nánast eins byggingarlega séð (munur á minni útgáfum af ARMv8) og þyrping byggð á AWS Graviton tilvikum. CM4 mát örgjörvinn notar ARMv8 arkitektúrinn svo þú getur smíðað myndir og forrit fyrir AWS Graviton 1 og 2 tilvik, sem vitað er að eru mun ódýrari en x86 tilvik.

Heimild: www.habr.com