Turing Pi 是一種基於資料中心機架原理構建的自架應用程式解決方案，僅在緊湊的主機板上。 該解決方案的重點是建立本地基礎設施，用於本地開發以及應用程式和服務的託管。 一般來說，它就像僅用於邊緣的AWS EC2。
我們是一個小型開發團隊，決定創建一個在邊緣建立裸機叢集的解決方案，並將其命名為 Turing Pi 專案。 該產品最初是一個臨時項目，但現在，為了測試他們的概念，Red Hat、Rancher (SUSE)、Toyota Connected、Sony、Electrolux、Facebook 的開發部門已經訂購了該產品，並且開發者人數不足 10K被招募。
但這一切都始於這項發現。
產品發現
曾幾何時，我發現我們沒有發明任何東西。 我們發現這個世界上存在的一切事物。 我們發現某些部分可以組合在一起，獲得產品的新特性，或者我們發現規律，然後再次組合它們。 你無法想出任何東西，但你可以在研究過程中發現它。 在我看來，發明是不斷觀察、實驗和探索+知識結合的結果。
在過去的十年中，我目睹了業餘家庭實驗室運動的蓬勃發展（資源 ），自架（資源 и ）、單板計算機，隨著人們對在 Raspberry Pi 等單板計算機上運行容器的興趣不斷增長，組裝單板計算機集群的運動也在不斷增長。 Kubernetes的想法正在逐漸轉移到那裡。 它的輕量級版本k3s，專注於Edge/IoT，已經出現。 大型快餐連鎖店 Chick-fil-A 是世界上第一批在其廚房部署 Kubernetes 集群的連鎖店之一 .
我將其視為一個滾雪球，一種技術包裹著另一種技術，創造了一個更複雜的系統。 同時，沒有混亂，更像是技術的分形。 在我一生中相當困難的時刻之一，我看到了由業餘開發人員從單板計算機組裝而成的集群的價值，並開始致力於創建集群板。
今天我們的集群板非常簡單，主要針對那些熱愛雲端原生技術、學習新事物和實驗的人。
建築模組
那麼，解決辦法是什麼，本質是什麼。 重點是提供一個構造器，構建塊（Building Blocks），您可以用它組裝邊緣基礎設施，比傳統伺服器更便宜，可移動，無需笨重的金屬盒子，對伺服器機房等特殊操作條件要求不高，節能，標準化模組數量，並且能夠快速擴展數十個和數百個計算節點（處理器）。
集線板
Mini ITX 板使用板載網路連接多個運算模組，提供外圍介面和對模組的控制
計算模組
採用 SO-DIMM 外形的主機板，包含處理器和 RAM，也可以選擇用於儲存作業系統的快閃記憶體
Turing V2 的預計配置之一
透過組合叢集板和運算模組，可以輕鬆建立適用於例如 20 多個處理器（如下範例）的安靜且低功耗的基礎架構。 集線板本身就提高了所用體積的效率。 用於比較的叢集範例
基於 SBC*
24個CPU
發布者：阿夫卡姆·阿齊茲
基於圖靈 Pi
21個CPU
作者
* SBC-單板計算機
Rancher Labs 的共同創辦人、k3s 的作者對這種方法並非無動於衷。
請閱讀下面有關構建塊的更多資訊。
計算模組
為了進行概念驗證，我們選擇了 Raspberry Pi 計算模組 - 這是理想的起始配置。 RPi 社群活躍，軟體沒有問題，模組本身採用 SO-DIMM 格式（6 x 3 公分），價格實惠，板載 4 核心 CPU、1 GB RAM 和可選快閃記憶體8、16 或32 GB 以滿足作業系統和其他系統需求。 這種外形尺寸通常用於工業物聯網解決方案。
Raspberry Pi 1/3/3+ 計算模組
但 CM3 模型也有嚴重的限制 - 最大。 1 GB RAM 和透過 USB HUB 的以太網，最大速度可達 100 Mbps。 因此，Turing 的第二個版本將支援 Raspberry Pi 4 以及每個模組高達 8 GB 的 RAM。 以下是用於加速運算任務的 Nvidia Jetson 模組的範例。 也許他們會在第二個版本中得到支持，如果我們解決了一些技術問題，那麼我們就可以混合模組。
Nvidia Jetson 運算模組
這些模組包含最重要的功能，乍看之下並不明顯。 能夠使用不同的 CPU、RAM 和 eMMC 群組來建立類似外形尺寸的其他模組，用於從通用運算到機器學習密集運算的不同類型的任務。 這與 AWS EC2 執行個體非常相似，但僅適用於邊緣。 在這種情況下，集線板保持不變或稍作改動。
集線板
也可以稱為主機板或底板，是一個相當新的方向，目前此類解決方案的製造商並不多，而且還處於入門級，其中包括 Pine64、MiniNodes、Clover Pi、Bitscope Blade、PicoCluster（SBC 叢集） ）。 集群板透過網路連接模組，提供電源並提供集群管理總線（Cluster Management Bus），至少我們決定添加這條總線並且它似乎已經紮根了。
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背板頻寬 12 Gbps
用於不帶 eMMC 的模組的 SD 插槽，例如，您可以保留幾個帶有 SD 的模組，以便快速存取節點數據
集束板基於交換晶片，確保模組的網路連接和外部網路的存取。 在目前版本中，我們使用非託管交換機，因為沒有時間進行全面的研發，但對於第二個版本，我們選擇了良好的託管交換器。 可以將其配置為「主節點作為路由器」模式，以將網路指派給主機板；如果需要更高層級的安全性以及工作人員與外部存取的隔離，在這種情況下，還需要保持主節點上的DHCP 伺服器。
應用
目前版本是實驗性的，我們將其定位為入門級解決方案，用於了解叢集是什麼、使用軟體，或作為在組織中測試假設、尋找新想法，總的來說，這是一個 Lite 版本。
首先，我們推薦精彩的 Jeff Girling 撰寫的一系列文章，他在 Y Combinator 上閱讀了有關我們的文章，並且是暢銷書《Ansible for DevOps》的作者。 他深受啟發，做了一個由 6 部分組成的回顧，從一般集群的想法開始，到與董事會合作的實際例子、研究 Kubernetes 以及可以安裝哪些軟體
有關在叢集上安裝 k3s 的系列文章
一般來說，我建議從第一個開始觀看，其中以一種易於理解的語言概括介紹了叢集和 Kubernetes。 以及一些來自社區的圖片
接下來是什麼？
首先，我真的希望這很有趣。 這絕對是原創內容，試圖超越地平線。 其次，我打算寫第二部分關於Turing V2的設計。 產品的搜尋是如何進行的、邏輯判斷、對重要的主要屬性的搜尋。 本文將包含從最早到最終的產品草圖。 第二篇文章對負責公司產品及其開發的產品科學家特別感興趣。
而且很可能會有很長的閱讀時間。
來源： www.habr.com