Habr topluluğuna selamlar! Yakın zamanda ilk versiyon küme panomuz hakkında yazdım []. Bugün size versiyon üzerinde nasıl çalıştığımızı anlatmak istiyorum. rasgele erişim belleği.
Hem yerel kalkınma hem de yerel barındırma için kullanılabilecek mini sunucular konusunda tutkuluyuz. Sunucularımız masaüstü veya dizüstü bilgisayarlardan farklı olarak 24/7 çalışacak şekilde tasarlanmıştır; hızlı bir şekilde bir federasyona bağlanabilirler, örneğin bir kümede 4 işlemci vardı ve 5 dakika sonra 16 işlemci (ek ağ ekipmanı olmadan) oluştu. ve tüm bunlar kompakt bir form faktöründe, sessiz ve enerji açısından verimli.
Sunucularımızın mimarisi, kümelenme ilkesine dayanmaktadır; Kart üzerinde bir ethernet ağı kullanarak çeşitli bilgi işlem modüllerini (işlemcileri) birbirine bağlayan küme kartları yapıyoruz. İşleri basitleştirmek için henüz kendi hesaplama modüllerimizi yapmıyoruz, ancak Raspberry Pi Hesaplama Modüllerini kullanıyoruz ve gerçekten yeni CM4 modülünü umuyorduk. Ancak yeni form faktörleriyle her şey planların tersine gitti ve çoğu kişinin hayal kırıklığına uğradığını düşünüyorum.
Aşağıda V1'den V2'ye nasıl geçtiğimiz ve Raspberry Pi CM4'ün yeni form faktörüyle nasıl başa çıkmamız gerektiği anlatılmaktadır.
Yani 7 düğümlü bir küme oluşturduktan sonra şu sorular ortaya çıkıyor: sırada ne var? Bir ürünün değeri nasıl artırılır? 8, 10 veya 16 düğüm? Hangi modül üreticileri? Ürünü bir bütün olarak düşündüğümüzde, burada asıl önemli olanın düğüm sayısı veya üreticinin kim olduğu değil, yapı taşı olarak kümelerin özü olduğunu fark ettik. Minimum yapı taşını aramamız gerekiyor.
Birinci, bir küme olacak ve aynı zamanda diskleri ve genişletme kartlarını bağlama özelliğine sahip olacak. Küme birimi, geniş genişleme yeteneklerine sahip, kendi kendine yeten bir temel düğüm olmalıdır.
İkinciBöylece daha büyük kümeler oluşturularak minimal küme blokları birbirine bağlanabilir ve bu da bütçe ve ölçeklendirme hızı açısından etkili olur. Ölçeklendirme hızı, sıradan bilgisayarları bir ağa bağlamaktan daha yüksek ve sunucu ekipmanından çok daha ucuz olmalıdır.
ÜçüncüMinimal küme birimlerinin oldukça kompakt, mobil, enerji açısından verimli, uygun maliyetli ve çalışma koşullarını gerektirmeyen olması gerekir. Bu, sunucu raflarından ve bunlarla bağlantılı her şeyden temel farklardan biridir.
Düğüm sayısını belirleyerek başladık.
Düğüm sayısı
Basit mantıksal değerlendirmeler kullanarak, minimum küme bloğu için 4 düğümün en iyi seçenek olduğunu fark ettik. 1 düğüm bir küme değil, 2 düğüm yeterli değil (1 ana 1 çalışan, özellikle heterojen seçenekler için bir blok içinde ölçeklendirme imkanı yok), 3 düğüm iyi görünüyor, ancak 2'nin katları ve içinde ölçeklendirme yok bir blok sınırlıdır, 6 düğüm neredeyse 7 düğüme yakın bir fiyata gelir (deneyimlerimize göre bu zaten yüksek bir maliyettir), 8 çok fazla, mini ITX form faktörüne uymuyor ve PoC için daha da pahalı bir çözüm.
Blok başına dört düğümün altın ortalama olduğunu düşünüyoruz:
- küme panosu başına daha az malzeme, dolayısıyla daha ucuz üretim
- 4'e bölünebilir, yalnızca 4 blok 16 fiziksel işlemci verir
- istikrarlı şema 1 usta ve 3 işçi
- daha heterojen varyasyonlar, genel hesaplama + hızlandırılmış hesaplama modülleri
- SSD sürücüleri ve genişletme kartlarıyla mini ITX form faktörü
Bilgi işlem modülleri
İkinci versiyon CM4'ü temel alıyor, SODIMM form faktöründe yayınlanacağını düşündük. Ancak…
Kullanıcıların CM4'ü düşünmemesi için bir SODIMM ek kartı yapmaya ve CM4'ü doğrudan modüller halinde birleştirmeye karar verdik.
Raspberry Pi CM4'ü destekleyen Turing Pi Hesaplama Modülü
Genel olarak modül arayışında, 128 MB RAM'li küçük modüllerden 8 GB RAM'e kadar bütün bir bilgi işlem modülü pazarı açıldı. Önümüzde 16 GB RAM veya daha fazlasına sahip modüller var. Bulut yerel teknolojilerini temel alan uç barındırma uygulamaları için 1 GB RAM artık yeterli değildir ve son zamanlarda 2, 4 ve hatta 8 GB RAM'e sahip modüllerin ortaya çıkışı, büyüme için iyi bir alan sağlar. Hatta makine öğrenimi uygulamaları için FPGA modüllü seçenekleri de değerlendirdik ancak yazılım ekosistemi gelişmediği için destekleri ertelendi. Modül pazarını incelerken modüller için evrensel bir arayüz oluşturma fikri ortaya çıktı ve V2'de bilgi işlem modüllerinin arayüzünü birleştirmeye başlıyoruz. Bu, V2 sürümünün sahiplerinin diğer üreticilerin modüllerini bağlamasına ve bunları belirli görevler için karıştırmasına olanak tanıyacaktır.
V2, Lite sürümleri ve 4 GB RAM'e sahip modüller dahil olmak üzere tüm Raspberry Pi 4 Hesaplama Modülü (CM8) serisini destekler
çevre
Modüllerin satıcısını ve düğüm sayısını belirledikten sonra çevre birimlerin bulunduğu PCI veri yoluna yaklaştık. PCI veri yolu çevresel aygıtlar için bir standarttır ve hemen hemen tüm bilgi işlem modüllerinde bulunur. Birkaç düğümümüz var ve ideal olarak her düğüm PCI cihazlarını rekabetçi istek modunda paylaşabilir. Örneğin, eğer bu bir veri yoluna bağlı bir diskse, tüm düğümler tarafından kullanılabilir. Çoklu ana bilgisayar desteğine sahip PCI anahtarları aramaya başladık ve hiçbirinin gereksinimlerimizi karşılamadığını gördük. Tüm bu çözümler esas olarak 1 ana bilgisayar veya birden fazla ana bilgisayarla sınırlıydı, ancak uç noktalara yönelik eş zamanlı istek modu yoktu. İkinci sorun ise çip başına 50$ veya daha fazla olan yüksek maliyettir. V2'de, PCI anahtarlarıyla ilgili deneyleri ertelemeye karar verdik (geliştirdikçe onlara daha sonra geri döneceğiz) ve her düğüm için bir rol atama yolunu izledik: ilk iki düğüm, düğüm başına mini PCI ekspres bağlantı noktasını açığa çıkardı, üçüncü düğüm açıkta kaldı 2 bağlantı noktalı 6 Gbps SATA denetleyicisi. Diğer düğümlerdeki disklere erişmek için küme içindeki bir ağ dosya sistemini kullanabilirsiniz. Neden?
Kısa bakış
Minimal küme bloğunun tartışma ve yansıma yoluyla zaman içinde nasıl geliştiğine dair bazı taslakları paylaşmaya karar verdik.
Sonuç olarak 4 adet 260 pinli düğüm, 2 adet mini PCIe (Gen 2) bağlantı noktası, 2 adet SATA (Gen 3) bağlantı noktası içeren bir küme birimine geldik. Kartta VLAN desteğine sahip Katman-2 Yönetilen Anahtar bulunur. İlk düğümde, içine bir ağ kartı takabileceğiniz ve başka bir Ethernet bağlantı noktası veya 5G modem alabileceğiniz ve ilk düğümü bir küme ve Ethernet bağlantı noktalarındaki bir ağ için bir yönlendiriciye dönüştürebileceğiniz bir mini PCIe bağlantı noktası vardır.
Küme veri yolu, modülleri tüm yuvalardan doğrudan flaşlama yeteneği ve tabii ki hız kontrollü her düğümdeki FAN konektörleri dahil olmak üzere daha fazla fonksiyona sahiptir.
Uygulama
Kendi kendine barındırılan uygulamalar ve hizmetler için uç altyapı
V2'yi tüketici/ticari düzeyde uç altyapı için minimal bir yapı taşı olarak kullanma hedefiyle tasarladık. V2 ile, büyüdükçe konsept ve ölçek kanıtlamaya başlamak ucuzdur; uçta barındırmanın daha ekonomik ve pratik olduğu uygulamaları yavaş yavaş taşıyabilirsiniz. Daha büyük kümeler oluşturmak için küme blokları birbirine bağlanabilir. Bu, herhangi bir özel risk oluşturmadan kademeli olarak yapılabilir.
süreçler. Bugün iş için çok sayıda başvuru var, .
ARM İş İstasyonu
Küme başına 32 GB'a kadar RAM ile ilk düğüm, işletim sisteminin masaüstü sürümü (örneğin, Ubuntu Desktop 20.04 LTS) için kullanılabilir ve geri kalan 3 düğüm, derleme, test etme ve hata ayıklama görevleri ile bulut yerelinin geliştirilmesi için kullanılabilir. ARM kümeleri için çözümler. Üretimdeki ARM çevre birimi altyapısında CI/CD için bir düğüm olarak.
CM2 modüllerine sahip Turing V4 kümesi, mimari olarak (fark ARMv8'in küçük sürümlerindedir) AWS Graviton bulut sunucularını temel alan kümeyle neredeyse aynıdır. CM4 modül işlemcisi ARMv8 mimarisini kullanır; x1 bulut sunucularından çok daha ucuz olduğu bilinen AWS Graviton 2 ve 86 bulut sunucuları için görüntü ve uygulamalar toplayabilirsiniz.
Kaynak: habr.com