Linux Cluster Research

★Internet安全密码被破解

★美能源部建造Linux超级计算机

美国能源部的Argonne国家实验室正在建造一个256节点群集的超级计算机，采用英特尔公司的硬件和Linux操作系统。（Inter@ctive Week Online）

---- 旧金山路透社--Linux作为一个异军突起的操作系统如今是硅谷最热门的话题,现在正在逐渐地进入超级计算的领域。

---- Linux是由芬兰的一个程序人员Linus Torvalds在1991年开发，发布于因特网并由大量遍布 全球的程序人员管理维护，由此引起全球的开放自由源代码的运动。Linux被大量的公司和 因特网服务提供商作为一可以信赖的操作系统来作为因特网网页服务器或电子邮件服务器。

---- 大量的高性能计算中心、大学实验室、国家政府实验室也都在关注Linux的发展，为Linux的 低成本、共享软件代码的开发模式、与Unix的相近性、为计算机工程师和认真的计算机设计 者所推荐等种种优势所深深鼓舞。

---- “一些超级计算机研究机构在开始基于Linux的研发工作”，IBM因特网事业部总经理、前巨 型超级计算机事业部经理Irving Wladawsky-Berger先生说，“在高端超级计算机领域，每 一个人都是一个小的团体，开放软件源代码开发模式非常吸引人。”

---- 超级计算机在整个计算机工业中占有２２亿美元的市场份额，而在此领域中大部分超级计算 机在速度上已超过了每秒一百万次的运算速度。他们主要应用在科学重大挑战领域，如：天 气预报、核爆炸模拟、分子模型和其他强度数值运算应用，如用普通计算机解决诸如此类的 一个问题，进行运算可能会化上一周、两周或更多的时间。

---- 虽然Linux不能应用在任何超高速的、每秒一百万级的计算机上，但他正被作为所谓的集群 或超级集群的方式应用于一些超级计算中心。

---- 虽然没有价值数百万美元的超级计算机、最快的计算机那么强壮，但是可扩充升级的集群 系统与普通的桌面系统相比较有着更强大的功能和运算能力。可扩充性意味着它能加入更 多的处理器来增强它的性能或能接受更多用户的访问。

---- 在１９９４年，美国国家航空航天管理局率先在它的Beowulf计划中使用Linux来建立一个极 其廉价、分离式的集群。 由于没有计算机制造商来支持把这些设备集成起来，这些分散的 集群系统占据了相当大的地面空间。

---- 一旦获得资金上的资助，一些高性能计算中心开始着手购买安装有Linux操作系统、Intel Pentium II 微处理器的计算机系统。

---- 大约一周以前，位于新墨西哥大学校园的Albuquerque 高性能计算中心，开发出了一款称为 “高速先驱”的超级集群工作站系统，此系统基本构架是由基于Intel公司奔腾II处理器和 Linux的大量个人PC机组成的。

---- Albuquerque 高性能计算中心共化了40万美金从一个位于犹他州桑迪市叫做阿尔塔科技公司 的私营企业购得此系统。此阿尔塔科技公司专门从事基于Intel微处理器和Digital公司的 Alpha微处理器价值1万5千美金以上集群计算机系统的研究开发。

---- Albuquerque 高性能计算中心“高速先驱”的超级集群工作站系统共由128个奔腾II处理器 组成，运行在450MHz的主频，与大规模超级并行运算计算机系统极为相似，它使大量微处理 器成为一个整体，均分任务到各CPU。

---- “我们并不是在重新发明一种新的超级计算机”，新墨西哥大学计算机工程系副教授David Bader先生说，“我们希望能以10%的价格获得大约超级计算机一半的性能”。Albuquerque 高性能计算中心将对各种环境模型进行计算预测，例如计算预测Rio Grande走廊地区的气候 走向、核元素在特定环境下储藏的模拟、核废料卡车运输事故的模拟等等。

---- 通过运用Linux系统技术，Albuquerque 高性能计算中心工程师将能与其他超级计算中心的 同事共享他们的工作。因为Linux能运行在康柏计算机公司的Digital Alpha处理器上、运行 在Sun公司的Sparc处理器上、运行在IBM公司PowerPC结构的微处理器上等等诸多平台上。

---- 此种Linux系统技术的应用在“高速先驱”的超级系统中体现了它的优势。“高速先驱”的 超级系统是作为国家科技网中一个最新型的接入系统。由于科技网连接了大量的分布全美国 从波士顿到毛伊岛所有地方的超级计算机，由于Linux技术的出现，现在使得远离计算中心、 分布全美的科学家不用离开他的办公桌就能访问大量超级计算机系统。

---- “Linux如今已被移植的几乎所有计算机厂家的机器上，并有逐渐统一计算机市场的趋势”。 Los Alamos国家研究所高级计算机实验室首席计算机科学家Pete Beckman先生说，“如今全 世界的实验室能比以往更容易的进行合作，共享和品测Linux新的延伸和改进，不会由于未 声明协议和许可的约束而缚足不前”。

---- Los Alamos国家研究所高级计算机实验室现正在基于从阿尔特科技公司购买的Linux集群系统 应用测试。此测试机是八个月以前安装，并被称为可爱的小蓝企鹅。

---- Los Alamos从事一些应用测试包括以下内容：基于2亿个粒子直线加速模型的计算机加速模 拟器、作为全球气候模型计划一部分的海洋模型模拟。

---- 尽管Linux在许多高性能计算领域具有很强的竞争力，但在也有其欠缺的地方。例如Linux核 心在具有高达128个处理器、巨大共享内存的计算机系统上并没有进行完全优化，性能有待改善。

---- Beckman 先生说值得让人鼓舞的是如今已有一些商业组织和开放源代码开发计划开始在高性 能计算机上进行Linux性能的改造，相信在将来的不久将会有十足的提高。

---- “现在在美国几乎所有的国家实验室都能见到利用Linux集群技术的空前技术合作”，美国 能源部直属芝加哥大学Argonne国家实验室高级计算机经理Remy Evard先生说。

Document

• Cluster Computing: The Commodity Supercomputing, Journal of Software - Practice & Experience, John Wiley & Sons, Inc, Volume 29, Issue 6, June 1999.
• Mobile Cluster Computing and Timeliness Issues, Informatica: An International Journal of Computing and Informatics, Vol. 23, No. 1, 1999.
• Cluster Computing: A High-Performance Contender, IEEE Computer, July 1999.
• Single System Image: Need, Approaches, and Supporting HPC Systems, Proceedings of the Fourth International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA'97), Las Vegas, Nevada, USA, CSREA Press, 1997.
• Architecture Alternatives for Single System Image Clusters(ppt), (Invited Speaker), Proceedings of the 1999 Conference on High Performance Computing on Hewlett-Packard Systems (HiPer'99), Tromse, Norway, 1999.
• Parallel Processing on Linux Clusters, Proceedings of the AUUG - Open Source Annual Confererence (AUUG'99), Melbourne, Australia, 1999.
• SAL:Scientific Applications on LINUX

Linux Parallel Processing HOWTO(ps),Hank Dietz

Experience with a Scalable PC Cluster for HPC(ps), Amnon Barak and Oren La'adan

Pointers to Literature on Cluster Computing

• Computer Architecture
• PFS & Parallel I/O
• Linux Parallel Procesing
• DSMs
• Solaris-MC
• Microprocessors: Recent Advances
• Gary's Encyclopedia - High-Performance Computing