Mini ITX Cluster Turing Pi 2 ພ້ອມ RAM 32 GB

ຊົມເຊີຍຊຸມຊົນ Habr! ບໍ່ດົນມານີ້, ຂ້າພະເຈົ້າໄດ້ຂຽນກ່ຽວກັບກະດານ cluster ຮຸ່ນທໍາອິດຂອງພວກເຮົາ [V1]. ແລະມື້ນີ້ຂ້ອຍຢາກບອກເຈົ້າວ່າພວກເຮົາເຮັດວຽກກັບສະບັບແນວໃດ Turing V2 ກັບ 32 GB ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາເຂົ້າເຖິງ Random.

ພວກເຮົາມັກເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ mini ທີ່ສາມາດໃຊ້ສໍາລັບການພັດທະນາທ້ອງຖິ່ນແລະໂຮດຕິ້ງທ້ອງຖິ່ນ. ບໍ່ເຫມືອນກັບຄອມພິວເຕີຕັ້ງໂຕະຫຼືແລັບທັອບ, ເຊີບເວີຂອງພວກເຮົາຖືກອອກແບບມາເພື່ອເຮັດວຽກ 24/7, ພວກເຂົາສາມາດເປັນສະຫະພັນໄດ້ໄວ, ຕົວຢ່າງ, ມີ 4 ໂປເຊດເຊີໃນກຸ່ມ, ແລະຫຼັງຈາກ 5 ນາທີມີ 16 ໂປເຊດເຊີ (ບໍ່ມີອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍເພີ່ມເຕີມ) ແລະທັງຫມົດນີ້. ໃນ​ປັດ​ໄຈ​ຮູບ​ແບບ​ທີ່​ຫນາ​ແຫນ້ນ silent ແລະ​ພະ​ລັງ​ງານ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​.

ສະຖາປັດຕະຍະກໍາຂອງເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການກຸ່ມຂອງການກໍ່ສ້າງ, i.e. ພວກເຮົາສ້າງກະດານກຸ່ມທີ່, ການນໍາໃຊ້ເຄືອຂ່າຍອີເທີເນັດໃນກະດານ, ເຊື່ອມຕໍ່ໂມດູນຄອມພິວເຕີ້ຫຼາຍ (ໂປເຊດເຊີ). ເພື່ອໃຫ້ງ່າຍ, ພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ສ້າງໂມດູນຄອມພິວເຕີ້ຂອງພວກເຮົາເອງ, ແຕ່ໃຊ້ Raspberry Pi Compute Modules ແລະພວກເຮົາກໍ່ຫວັງວ່າໂມດູນ CM4 ໃໝ່. ແຕ່, ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງໄດ້ຂັດກັບແຜນການທີ່ມີຮູບແບບໃຫມ່ຂອງພວກເຂົາແລະຂ້ອຍຄິດວ່າຫຼາຍຄົນຜິດຫວັງ.

ພາຍໃຕ້ການຕັດວິທີການທີ່ພວກເຮົາໄປຈາກ V1 ຫາ V2 ແລະວິທີທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງອອກໄປດ້ວຍຮູບແບບ Raspberry Pi CM4 ໃຫມ່.

ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັງຈາກການສ້າງກຸ່ມສໍາລັບ 7 nodes, ຄໍາຖາມແມ່ນ - ແມ່ນຫຍັງຕໍ່ໄປ? ວິທີການເພີ່ມມູນຄ່າຂອງຜະລິດຕະພັນ? 8, 10 ຫຼື 16 nodes? ຜູ້ຜະລິດໂມດູນໃດ? ການຄິດກ່ຽວກັບຜະລິດຕະພັນທັງຫມົດ, ພວກເຮົາຮູ້ວ່າສິ່ງທີ່ສໍາຄັນຢູ່ທີ່ນີ້ບໍ່ແມ່ນຈໍານວນໂຫນດຫຼືຜູ້ຜະລິດແມ່ນໃຜ, ແຕ່ຄວາມສໍາຄັນຂອງກຸ່ມເປັນກຸ່ມກໍ່ສ້າງ. ພວກ​ເຮົາ​ຈໍາ​ເປັນ​ຕ້ອງ​ໄດ້​ຊອກ​ຫາ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຕໍາ​່​ສຸດ​ທີ່​ການ​ກໍ່​ສ້າງ​ຕັນ​

ທໍາອິດ, ຈະເປັນກຸ່ມແລະໃນເວລາດຽວກັນສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນແລະກະດານຂະຫຍາຍ. ບລັອກກຸ່ມຄວນເປັນໂນດພື້ນຖານທີ່ພຽງພໍດ້ວຍຕົນເອງ ແລະ ມີຫຼາຍທາງເລືອກໃນການຂະຫຍາຍ.

ທີສອງ, ເພື່ອໃຫ້ຕັນກຸ່ມຂັ້ນຕ່ໍາສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັນໄດ້ໂດຍການສ້າງກຸ່ມທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າແລະເພື່ອໃຫ້ມັນມີປະສິດທິພາບທາງດ້ານງົບປະມານແລະຄວາມໄວໃນການປັບຂະຫນາດ. ຄວາມໄວການປັບຂະ ໜາດ ຕ້ອງໄວກວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ຄອມພິວເຕີ ທຳ ມະດາກັບເຄືອຂ່າຍແລະລາຄາຖືກກວ່າຮາດແວເຊີຟເວີ.

ທີສາມ, ຫນ່ວຍບໍລິການກຸ່ມຕໍາ່ສຸດທີ່ຄວນຈະມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຢ່າງພຽງພໍ, ມືຖື, ພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະບໍ່ມີຄວາມຕ້ອງການໃນເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານ. ນີ້ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນຈາກ rack ເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍແລະທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບພວກເຂົາ.

ພວກເຮົາເລີ່ມຕົ້ນໂດຍການກໍານົດຈໍານວນຂອງ nodes.

ຈໍານວນ nodes

ດ້ວຍການຕັດສິນຢ່າງມີເຫດຜົນແບບງ່າຍໆ, ພວກເຮົາຮູ້ວ່າ 4 nodes ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ block cluster ຕໍາ່ສຸດທີ່. 1 node ບໍ່ແມ່ນກຸ່ມ, 2 nodes ແມ່ນບໍ່ພຽງພໍ (1 ແມ່ບົດ 1 ພະນັກງານ, ບໍ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປັບຂະຫນາດພາຍໃນບລັອກ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບທາງເລືອກ heterogeneous), 3 nodes ເບິ່ງຄືວ່າ ok, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງອໍານາດຂອງ 2 ແລະຂະຫນາດພາຍໃນ. ຕັນແມ່ນຈໍາກັດ, 6 nodes ມາໃນລາຄາເກືອບຄືກັບ 7 nodes (ຈາກປະສົບການຂອງພວກເຮົານີ້ແມ່ນລາຄາທີ່ໃຫຍ່ແລ້ວ), 8 ແມ່ນຫຼາຍ, ບໍ່ເຫມາະສົມກັບ mini ITX form factor ແລະເປັນການແກ້ໄຂ PoC ລາຄາແພງກວ່າ.

ສີ່ໂຫນດຕໍ່ທ່ອນໄມ້ຖືວ່າເປັນຄ່າສະເລ່ຍທອງ:

• ວັດສະດຸໜ້ອຍຕໍ່ກະດານກຸ່ມ, ເພາະສະນັ້ນຈຶ່ງຖືກກວ່າໃນການຜະລິດ
• ຄູນຂອງ 4, ທັງຫມົດ 4 ຕັນໃຫ້ 16 ໂຮງງານຜະລິດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ
• ວົງຈອນຄົງທີ່ 1 ນາຍ ແລະ 3 ຄົນ
• ການປ່ຽນແປງທີ່ຫຼາກຫຼາຍຫຼາຍ, ຄອມພິວເຕີທົ່ວໄປ + ໂມດູນຄອມພິວເຕີເລັ່ງ
• ປັດໄຈແບບຟອມ mini ITX ທີ່ມີໄດ SSD ແລະບັດຂະຫຍາຍ

ໂມດູນການຄິດໄລ່

ຮຸ່ນທີສອງແມ່ນອີງໃສ່ CM4, ພວກເຮົາຄິດວ່າມັນຈະຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບ SODIMM. ແຕ່…
ພວກເຮົາໄດ້ຕັດສິນໃຈເຮັດກະດານລູກສາວ SODIMM ແລະປະກອບ CM4 ໂດຍກົງເຂົ້າໃນໂມດູນເພື່ອໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ບໍ່ຕ້ອງຄິດກ່ຽວກັບ CM4.

ໂມດູນ Turing Pi Compute ຮອງຮັບ Raspberry Pi CM4

ໂດຍທົ່ວໄປ, ໃນການຊອກຫາໂມດູນ, ຕະຫຼາດທັງຫມົດຂອງໂມດູນຄອມພິວເຕີ້ໄດ້ຖືກເປີດຈາກໂມດູນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີ 128 MB RAM ເຖິງ 8 GB RAM. ໂມດູນທີ່ມີ RAM 16 GB ແລະຫຼາຍແມ່ນຢູ່ຂ້າງຫນ້າ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ edge hosting ໂດຍອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີພື້ນເມືອງຂອງຄລາວ, 1 GB ຂອງ RAM ແມ່ນບໍ່ພຽງພໍແລ້ວ, ແລະຮູບລັກສະນະທີ່ຜ່ານມາຂອງໂມດູນສໍາລັບ 2, 4 ແລະແມ້ກະທັ້ງ 8 GB ຂອງ RAM ໃຫ້ຫ້ອງທີ່ດີສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວ. ພວກເຂົາເຈົ້າເຖິງແມ່ນວ່າພິຈາລະນາທາງເລືອກທີ່ມີໂມດູນ FPGA ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກ, ແຕ່ການສະຫນັບສະຫນູນຂອງພວກເຂົາໄດ້ຖືກຊັກຊ້າຍ້ອນວ່າລະບົບນິເວດຊອບແວບໍ່ໄດ້ພັດທະນາ. ໃນຂະນະທີ່ສຶກສາຕະຫຼາດໂມດູນ, ພວກເຮົາໄດ້ມາກັບຄວາມຄິດຂອງການສ້າງການໂຕ້ຕອບແບບທົ່ວໆໄປສໍາລັບໂມດູນ, ແລະໃນ V2 ພວກເຮົາເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະປະສົມປະສານການໂຕ້ຕອບຂອງໂມດູນຄອມພິວເຕີ້. ນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ເຈົ້າຂອງຮຸ່ນ V2 ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໂມດູນຈາກຜູ້ຜະລິດອື່ນໆແລະປະສົມໃຫ້ເຂົາເຈົ້າສໍາລັບວຽກງານສະເພາະ.

V2 ຮອງຮັບ Raspberry Pi 4 Compute Module (CM4) ທັງໝົດ, ລວມທັງລຸ້ນ Lite ແລະໂມດູນ RAM 8 GB.

ອ້ອມຮອບ

ຫຼັງຈາກການກໍານົດຜູ້ຂາຍຂອງໂມດູນແລະຈໍານວນຂອງ nodes, ພວກເຮົາໄດ້ເຂົ້າຫາລົດເມ PCI ທີ່ອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງຕັ້ງຢູ່. ລົດເມ PCI ແມ່ນມາດຕະຖານສໍາລັບອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງແລະພົບເຫັນຢູ່ໃນເກືອບທຸກໂມດູນຄອມພິວເຕີ້. ພວກ​ເຮົາ​ມີ​ຫຼາຍ​ຂໍ້​, ແລະ​ໂດຍ​ສະ​ເພາະ​, ແຕ່​ລະ​ຂໍ້​ຄວນ​ຈະ​ສາ​ມາດ​ແບ່ງ​ປັນ​ອຸ​ປະ​ກອນ PCI ໃນ​ຮູບ​ແບບ​ການ​ຮ້ອງ​ຂໍ​ພ້ອມ​ກັນ​. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າມັນເປັນແຜ່ນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລົດເມ, ຫຼັງຈາກນັ້ນມັນມີຢູ່ໃນທຸກ nodes. ພວກເຮົາໄດ້ເລີ່ມຊອກຫາສະວິດ PCI ​​ດ້ວຍການຮອງຮັບຫຼາຍເຈົ້າພາບ ແລະພົບວ່າບໍ່ມີອັນໃດເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງພວກເຮົາ. ວິທີແກ້ໄຂທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຈຳກັດໄວ້ທີ່ 1 ໂຮສ ຫຼືຫຼາຍໂຮສ, ແຕ່ບໍ່ມີຮູບແບບການຮ້ອງຂໍພ້ອມກັນກັບຈຸດສິ້ນສຸດ. ບັນຫາທີສອງແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງຂອງ $ 50 ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນຕໍ່ຊິບ. ໃນ V2, ພວກເຮົາໄດ້ຕັດສິນໃຈເລື່ອນການທົດລອງກັບ PCI switches (ພວກເຮົາຈະກັບຄືນໄປຫາພວກມັນຕໍ່ມາເມື່ອພວກເຮົາພັດທະນາ) ແລະໄປຕາມເສັ້ນທາງຂອງການມອບຫມາຍພາລະບົດບາດສໍາລັບແຕ່ລະ node: ສອງ nodes ທໍາອິດເປີດເຜີຍ mini PCI express port ຕໍ່ node, node ທີສາມ. exposed 2-ports 6 Gbps SATA controller . ເພື່ອເຂົ້າເຖິງແຜ່ນຈາກ nodes ອື່ນໆ, ທ່ານສາມາດນໍາໃຊ້ລະບົບໄຟລ໌ເຄືອຂ່າຍພາຍໃນກຸ່ມ. ເປັນ​ຫຍັງ​ບໍ່?

Sneakpeek

ພວກເຮົາໄດ້ຕັດສິນໃຈທີ່ຈະແບ່ງປັນບາງ sketches ຂອງວິທີການ block cluster ຕໍາ່ສຸດທີ່ໄດ້ພັດທະນາໃນໄລຍະເວລາໂດຍຜ່ານການສົນທະນາແລະການສະທ້ອນ.

ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາມາຮອດຫນ່ວຍບໍລິການກຸ່ມທີ່ມີ 4 260-pin nodes, 2 mini PCIe (Gen 2) ports, 2 SATA (Gen 3) ports. ກະດານມີ Layer-2 Managed Switch ທີ່ຮອງຮັບ VLAN. ພອດ PCIe ຂະໜາດນ້ອຍໄດ້ຖືກເອົາອອກຈາກ node ທໍາອິດ, ເຊິ່ງທ່ານສາມາດຕິດຕັ້ງບັດເຄືອຂ່າຍ ແລະເອົາພອດ Ethernet ຫຼືໂມເດັມ 5G ອື່ນ ແລະສ້າງ router ສໍາລັບເຄືອຂ່າຍໃນ cluster ແລະ ports Ethernet ຈາກ node ທໍາອິດ.

ລົດເມ cluster ມີຄຸນສົມບັດເພີ່ມເຕີມ, ລວມທັງຄວາມສາມາດໃນການ flash modules ໂດຍກົງຜ່ານຊ່ອງສຽບທັງຫມົດແລະແນ່ນອນ FAN connectors ໃນແຕ່ລະ node ມີການຄວບຄຸມຄວາມໄວ.

ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ

ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງ Edge ສໍາລັບແອັບພລິເຄຊັນ ແລະການບໍລິການທີ່ເປັນເຈົ້າພາບເອງ

ພວກເຮົາອອກແບບ V2 ໃຫ້ເປັນອາຄານຂັ້ນຕ່ຳສຳລັບໂຄງສ້າງພື້ນຖານດ້ານຜູ້ບໍລິໂພກ/ການຄ້າ. ດ້ວຍ V2, ມັນມີລາຄາຖືກທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນການພິສູດແນວຄວາມຄິດແລະຂະຫນາດຕາມທີ່ເຈົ້າເຕີບໂຕ, ຄ່ອຍໆສົ່ງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອເປັນເຈົ້າພາບໃນຂອບ. ບລັອກກຸ່ມສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັນເພື່ອສ້າງກຸ່ມທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ນີ້ສາມາດເຮັດໄດ້ເທື່ອລະກ້າວໂດຍບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຫຼາຍທີ່ຈະສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ
ຂະບວນການ. ແລ້ວມື້ນີ້ມີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຈໍານວນຫລາຍສໍາລັບທຸລະກິດ, ເຊິ່ງສາມາດເປັນເຈົ້າພາບຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນ.

ARM Workstation

ດ້ວຍ RAM ສູງສຸດ 32 GB ຕໍ່ກຸ່ມ, node ທໍາອິດສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ສໍາລັບສະບັບ desktop ຂອງ OS (ຕົວຢ່າງ: Ubuntu Desktop 20.04 LTS) ແລະ 3 nodes ທີ່ຍັງເຫຼືອສໍາລັບການລວບລວມ, ການທົດສອບແລະ debugging ວຽກ, ການພັດທະນາ cloud native solutions ສໍາລັບ ARM. ກຸ່ມ. ເປັນ node ສໍາລັບ CI / CD ກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງພື້ນຖານ ARM edge ໃນ prod.

ກຸ່ມ Turing V2 ກັບໂມດູນ CM4 ແມ່ນເກືອບຄືກັນໃນສະຖາປັດຕະຍະກໍາ (ຄວາມແຕກຕ່າງໃນຮຸ່ນນ້ອຍຂອງ ARMv8) ກັບກຸ່ມໂດຍອີງໃສ່ຕົວຢ່າງ AWS Graviton. ໂປເຊດເຊີໂມດູນ CM4 ໃຊ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ ARMv8 ເພື່ອໃຫ້ທ່ານສາມາດສ້າງຮູບພາບແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສໍາລັບຕົວຢ່າງ AWS Graviton 1 ແລະ 2, ເຊິ່ງຮູ້ວ່າມີລາຄາຖືກກວ່າຕົວຢ່າງ x86 ຫຼາຍ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com