Większość superkomputerów działa pod kontrolą Linuksa – omówmy sytuację

Według stanu na rok 2018 pięćset systemów o najwyższej wydajności na świecie działa na systemie Linux. Omawiamy przyczyny obecnej sytuacji i przedstawiamy ekspertyzy.

Фото - rawpixel —PD

Stan rynkowy

Na razie Linux przegrywa z innymi systemami operacyjnymi w walce o rynek komputerów osobistych. Przez Według Statista Linux jest zainstalowany tylko na 1,65% komputerów, podczas gdy 77% użytkowników pracuje z systemem operacyjnym Microsoftu.

Lepiej jest w środowiskach chmurowych i IaaS, choć i tutaj liderem pozostaje Windows. Na przykład ten system operacyjny używa 45% klientów 1cloud.ru, a 44% preferowało dystrybucje Linuksa.

Ale jeśli mówimy o obliczeniach o wysokiej wydajności, to Linux jest wyraźnym liderem. Według niedawnego raport portal Top500 to projekt rankingujący najpotężniejsze instalacje obliczeniowe na świecie - superkomputery z listy 500 najlepszych są zbudowane na Linuksie.

Na maszynie Summit (numer jeden na liście w momencie pisania tego tekstu), zaprojektowanej przez IBM, Zainstalowany Red Hat Enterprise. Ten sam system rządzi drugim najpotężniejszym superkomputerem jest Sierra, a chińska instalacja TaihuLight działa na systemie operacyjnym Sunway Raise opartym na systemie Linux.

Przyczyny rozpowszechnienia Linuksa

produktywność. Jądro Linuksa jest monolityczne i trzyma Zawiera wszystkie niezbędne komponenty - sterowniki, harmonogram zadań, system plików. Jednocześnie usługi jądra są wykonywane w przestrzeni adresowej jądra, co poprawia ogólną wydajność. Linux ma również stosunkowo uniwersalne wymagania sprzętowe. Niektóre dystrybucje działają na urządzeniach z pamięcią 128 MB. Fakt, że maszyny z Linuksem są bardziej produktywne niż Windows kilka lat temu rozpoznany nawet jeden z programistów Microsoftu. Wśród powodów wymienił aktualizacje przyrostowe mające na celu optymalizację bazy kodu.

Otwartość. Superkomputery w latach 70. i 80. były budowane głównie w oparciu o komercyjne dystrybucje oparte na systemie UNIX, takie jak UNIKO od Craya. Uniwersytety i laboratoria badawcze zmuszone były płacić wysokie tantiemy twórcom systemów operacyjnych, co negatywnie wpłynęło na ostateczny koszt komputerów o dużej wydajności - wynosił on miliony dolarów. Pojawienie się otwartego systemu operacyjnego znacznie obniżyło koszty oprogramowania. W 1998 został zaprezentowany pierwszy superkomputer oparty na systemie Linux – Avalon Cluster. Został zmontowany w Los Alamos National Laboratory w USA za jedyne 152 tysiące dolarów.

Maszyna osiągnęła wydajność 19,3 gigaflopów i zajęła 314. miejsce w światowej czołówce. Na pierwszy rzut oka jest to niewielkie osiągnięcie, ale stosunek ceny do wydajności przyciągnął twórców superkomputerów. W ciągu zaledwie dwóch lat Linuxowi udało się zdobyć 10% rynku.

Dostosowywanie. Każdy superkomputer ma unikalną infrastrukturę informatyczną. Otwartość Linuksa zapewnia inżynierom elastyczność niezbędną do wprowadzania zmian i optymalizacji wydajności. Administrator Eddie Epstein, który pomógł zaprojektować superkomputer Watson, nazwał przystępność cenowa i względna łatwość zarządzania to główne powody wyboru systemu SUSE Linux.

Superkomputery najbliższej przyszłości

System obliczeniowy IBM Summit o wydajności 148 petaflopów istnieje już od kilku lat. trzyma pierwsze miejsce w Top500. Ale w 2021 roku sytuacja może się zmienić – od razu na rynek wejdzie kilka superkomputerów eksaskalowych.

Фото - OLCF w ORNL — CC BY

Nad jednym z nich pracuje Departament Energii USA (DOE) wspólnie ze specjalistami z firmy Cray. Jego moc wyśle badać przestrzeń kosmiczną i skutki globalnego ocieplenia, szukać leków na raka i nowe materiały do paneli słonecznych. Wiadomo już, że superkomputer będzie zarządzany System operacyjny Cray Linux Environment — oparty jest na systemie SUSE Linux Enterprise.

Chiny zaprezentują także swoją wysokowydajną maszynę eksaskalową. Będzie nosił nazwę Tianhe-3 i będzie wykorzystywany w inżynierii genetycznej i opracowywaniu leków. Superkomputer będzie musiał zainstalować Kylin Linux, z którego korzysta już jego poprzednik - Tianhe-2.

Można zatem spodziewać się, że w ciągu najbliższych kilku lat status quo się utrzyma, a Linux będzie nadal umacniał swoją pozycję lidera w niszy najpotężniejszych superkomputerów.

W 1cloud zapewniamy usługę "Prywatna chmura". Za jego pomocą można szybko wdrożyć infrastrukturę IT dla projektów o dowolnej złożoności.
Nasza chmura zbudowany na żelazie Cisco, Dell, NetApp. Sprzęt znajduje się w kilku centrach danych: Moskwa DataSpace, St. Petersburg SDN/Xelent i Almaty Ahost.

Źródło: www.habr.com