📄Работа №169060
Тема: Построение вычислительного кластера из одноплатных компьютеров для образовательного учреждения
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Педагогика
Объем:
48 листов
Год:
2018
Просмотров:
44
4340
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 3
Глава 1. Вычислительный кластер и его создание 6
1.1 Аппаратные средства высокопроизводительных вычислений 6
1.2 Варианты реализации вычислительных кластеров 10
1.3 Программное обеспечение вычислительного кластера 16
1.4 Создание вычислительного кластера на основе локальной сети 17
Глава 2. Вычислительный кластер из одноплатных компьютеров 19
2.1 Требования к вычислительному кластеру в образовательном
учреждении 19
2.2 Выбор одноплатного компьютера, подходящего для построения
вычислительного кластера в образовательном учреждении 21
2.3 Сборка вычислительного кластера 25
2.4 Настройка вычислительного кластера 27
Заключение 48
Глава 1. Вычислительный кластер и его создание 6
1.1 Аппаратные средства высокопроизводительных вычислений 6
1.2 Варианты реализации вычислительных кластеров 10
1.3 Программное обеспечение вычислительного кластера 16
1.4 Создание вычислительного кластера на основе локальной сети 17
Глава 2. Вычислительный кластер из одноплатных компьютеров 19
2.1 Требования к вычислительному кластеру в образовательном
учреждении 19
2.2 Выбор одноплатного компьютера, подходящего для построения
вычислительного кластера в образовательном учреждении 21
2.3 Сборка вычислительного кластера 25
2.4 Настройка вычислительного кластера 27
Заключение 48
📖 Аннотация
Работа посвящена разработке методических рекомендаций по созданию вычислительного кластера на основе одноплатных компьютеров для образовательных учреждений. Актуальность исследования обусловлена финансовой недоступностью коммерческих высокопроизводительных систем для школ и необходимостью практического обучения суперкомпьютерным технологиям, включая администрирование и параллельное программирование. В ходе исследования был реализован и настроен функциональный кластер на базе нескольких одноплатных компьютеров с использованием операционной системы Linux и открытого программного обеспечения для управления задачами, что позволило воспроизвести архитектуру и интерфейсы полноценных суперкомпьютерных систем. Практическая значимость работы заключается в предоставлении образовательным учреждениям доступного инструмента для организации учебного процесса в области высокопроизводительных вычислений. Результаты работы, включая анализ аппаратных платформ и пошаговое описание сборки и конфигурации, могут быть непосредственно использованы преподавателями и администраторами IT-инфраструктуры для развертывания учебных кластеров.
📖 Введение
Суперкомпьютеры являются классическим примером гонки вооружений. Растущая производительность этих огромных систем позволяет решать все более сложные проблемы. Суперкомпьютеры - это предмет национальной и корпоративной гордости: страны и корпорации стремятся получить наивысшие результаты и наибольшее количество FLOPS. Первые суперкомпьютеры были разработаны для моделирования ударов ядерного оружие и вскрытия кодов шифровальных машин. Сегодня суперкомпьютеры применяются в самых различных областях и служат инструментами для решения проблем, связанных с огромными объемами вычислений - например, исследование климата, физическое, молекулярное моделирование, генетические алгоритмы, и, конечно же, Big Data.
К сожалению, настоящие, высокопроизводительные суперкомпьютеры, весьма недешевы, как по стоимости, так и в дальнейшей эксплуатации. Так, например, стоимость суперкомпьютера Sunway TaihuLight, занимающего первое место по вычислительной мощности на Ноябрь 2016 год, составляет около 273 млн. долларов. А первоначальная стоимость суперкомпьютера «Ломоносов», стоящего в МГУ им. М.В. Ломоносова, и сейчас занимающего 132-ю позицию в мировом рейтинге TOP500, составила 1,9 млрд рублей. Естественно, такие суммы являются неподъемными для средней школы.
Интересной особенностью суперкомпьютеров является то, что все они работают под управлением той или иной версии Linux, что позволяет собрать вычислительный кластер на основе практически любых компонентов, установить на них Linux-систему, развернуть Open Source менеджер задач и получить суперкомпьютер с таким же интерфейсом и программным обеспечением, как на «взрослых» суперкомпьютерах, пусть и с небольшой вычислительной мощностью.
Актуальность:
Обучение суперкомпьютерным технологиям требует использование суперкомпьютера, причём, в зависимости от целей обучения, возможно не только для обучению параллельному программированию и администрированию, но и для настройки его аппаратной составляющей. Одним из вариантов является использование кластера из учебных компьютеров. Более дешёвым и современным, а так же не требовательным к размеру помещения вариантом, является вычислительный кластер из одноплатных компьютеров.
Проблема исследования:
Невозможность, в первую очередь из-за финансовых причин, приобретения учебным учреждением полноценного суперкомпьютера. Отсутствие доступной информации и методических разработок по созданию вычислительного кластера из одноплатных компьютеров.
Цель работы:
разработать методические рекомендации по созданию вычислительного кластера из одноплатных компьютеров для образовательного учреждения
Объект исследования:
техническое обеспечение учебного процесса в области информатики
Предмет исследования:
разработка вычислительного кластера
Задачи:
1. Проанализировать возможность и пути создания кластера из одноплатных компьютеров
2. Сделать выбор одноплатного компьютера, подходящего для построения вычислительного кластера в образовательном учреждении
3. Разработать варианты конструкций кластеров из одноплатных компьютеров для образовательного учреждения
4. Собрать один из возможных кластеров из одноплатных компьютеров
5. Проанализировать выбор программного обеспечения для реализации вычислительного кластера
6. Апробировать установку одного из вариантов программного обеспечения на собранный кластер
7. Разработать рекомендации по реализации вычислительного кластера из одноплатных компьютеров в образовательном учреждении
К сожалению, настоящие, высокопроизводительные суперкомпьютеры, весьма недешевы, как по стоимости, так и в дальнейшей эксплуатации. Так, например, стоимость суперкомпьютера Sunway TaihuLight, занимающего первое место по вычислительной мощности на Ноябрь 2016 год, составляет около 273 млн. долларов. А первоначальная стоимость суперкомпьютера «Ломоносов», стоящего в МГУ им. М.В. Ломоносова, и сейчас занимающего 132-ю позицию в мировом рейтинге TOP500, составила 1,9 млрд рублей. Естественно, такие суммы являются неподъемными для средней школы.
Интересной особенностью суперкомпьютеров является то, что все они работают под управлением той или иной версии Linux, что позволяет собрать вычислительный кластер на основе практически любых компонентов, установить на них Linux-систему, развернуть Open Source менеджер задач и получить суперкомпьютер с таким же интерфейсом и программным обеспечением, как на «взрослых» суперкомпьютерах, пусть и с небольшой вычислительной мощностью.
Актуальность:
Обучение суперкомпьютерным технологиям требует использование суперкомпьютера, причём, в зависимости от целей обучения, возможно не только для обучению параллельному программированию и администрированию, но и для настройки его аппаратной составляющей. Одним из вариантов является использование кластера из учебных компьютеров. Более дешёвым и современным, а так же не требовательным к размеру помещения вариантом, является вычислительный кластер из одноплатных компьютеров.
Проблема исследования:
Невозможность, в первую очередь из-за финансовых причин, приобретения учебным учреждением полноценного суперкомпьютера. Отсутствие доступной информации и методических разработок по созданию вычислительного кластера из одноплатных компьютеров.
Цель работы:
разработать методические рекомендации по созданию вычислительного кластера из одноплатных компьютеров для образовательного учреждения
Объект исследования:
техническое обеспечение учебного процесса в области информатики
Предмет исследования:
разработка вычислительного кластера
Задачи:
1. Проанализировать возможность и пути создания кластера из одноплатных компьютеров
2. Сделать выбор одноплатного компьютера, подходящего для построения вычислительного кластера в образовательном учреждении
3. Разработать варианты конструкций кластеров из одноплатных компьютеров для образовательного учреждения
4. Собрать один из возможных кластеров из одноплатных компьютеров
5. Проанализировать выбор программного обеспечения для реализации вычислительного кластера
6. Апробировать установку одного из вариантов программного обеспечения на собранный кластер
7. Разработать рекомендации по реализации вычислительного кластера из одноплатных компьютеров в образовательном учреждении
✅ Заключение
В ходе проделанной работы был сконфигурирован вычислительный кластер на базе нескольких одноплатных компьютеров и выполнена его настройка. Были изучены детали использования одноплатных компьютеров, современные подходы к администрированию вычислительных кластеров, детали установки и настройки служб, необходимых для создания вычислительного кластера.
ИЛИ
Поиск аналога
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.