Mengatur Cluster yang mengikuti “BeoWulf Style”

Beowulf Style menggunakan Komponen-komponen Komoditas (PC nya telah dijual khusus oleh suatu Pemasok Komputasi Cluster. Oscar (Open Source Cluster Application Resources) adalah SOFTWARE yang berguna untuk MENYEDERHANAKAN pengaturan system Software pada Cluster.

Ada  dua bagian yang Perlu DiKONFIGURASI,

  1. Konfigurasi Hardware

Ada dua macam node berdasarkan Hubungannya dengan node lainnya,

  1. Node Utama (FrontEnd)

Ciri-ciri Node Utama,

  • Bertindak sebagai file Server
  • Memori dan kapasitas Penyimpanan (Harddisk) yang Cukup Besar (Signifikan).
  • Memerlukan Ethernet Kedua (Ethernet Pertama berhubungan dengan Node Komputasi) agar dapat TERHUBUNG dengan Internet ( Node ini akan memiliki IP Publik).
  • Koneksi antara Node Utama dan Node Komputasi dapat menggunakan Fast atau Gigabit Ethernet (atau Myrianet yang merupakan Interkoneksi Khusus yang lebih Cepat).
  1. Node Komputasi

Ciri-ciri Node Komputasi,

  • Dapat memiliki Disk Drive, meskipun Node Komputasi Tanpa Disk DIMUNGKINKAN.
  • Hanya diberikan Alamat IP PRIBADI sehingga node ini TIDAK dapat terhubung ke luar Cluster / INTERNET (secara langsung).

Ada dua macam Model yang dapat DIKEMBANGKAN,

  1. Cluster Terdedikasi yang (hanya) menggunakan Node Utama.

Model Cluster memiliki ciri-ciri seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Untistled

  1. Cluster Terdedikasi yang menggunakan Node Utama, Node Administrasi, dan Koneksi Serial.Untitlsed

Apa Fungsi dari Node Administrasi dan Koneksi Serial ?

  • Node Administrasi

Node ini digunakan oleh Administrator Sistem (Seorang Administrator) untuk Memonitor Cluster dan Melakukan Pengujian.

  • Koneksi Serial

Pada dasarnya, Node Komputasi hanya bertugas untuk melakukan Komputasi sehingga mereka Tidak Membutuhkan Keyboard atau Monitor. Tetapi, untuk memudahkan dalam mengakses masing-masing node komputasi dapat melalui Input Konsole Normal. Oleh karena itu, Koneksi Serial dari masing-masing Node (Komputasi) tersebut Dihubungkan ke MASTER (Node Utama) melalui Switch Konsentrator Serial / melalui Node Administratif.

Pada Model ini, sebuah Monitor dan Keyboard dapat digunakan  saling bergantian antara Node Utama dan Node Adminsitrasi.

  1. Konfigurasi Software

System operasi di dalam sebuah cluster biasanya menggunakan OS Linux ataupun OS Windows. Node Utama berisi semua file aplikasi untuk cluster dan dikonfigurasikan sebagai file server menggunakan file system jaringan, yang memungkinkan node komputasi dapat mengakses secara langsung file-file yang berada pada Node Utama (Master). Sistem File yang digunakan pada Cluster, ialah tipe NFS. Node Komputasi dibatasi aksesnya ke jaringan luar, sehingga node ini akan terhubung ke Node Utama melalui jaringan Ethernet dan masing-masing Node memiliki sebuah alamat IP terpisah. Software yang terpasang pada Node Master (Utama) merupakan Software Message-Passing (MPI dan PVM), alat manajemen cluster, dan Aplikasi Paralel. Istilah MiddleWare mewakili sebuah Software Message-Passing yang “berada” antara Sistem operasi dan penggunanya.

images

Setelah semua Software telah disiapkan, pengguna dapat login ke master node dan mendaftarkan  Node-Node menggunakan Software MP (Message Passing). Untuk mengeset Cluster di tempat pertama, diperlukan pengetahuan tentang Sistem Operasi yang Detail dan pengetahuan berjaringan. Oscar (Open Source Cluster Application Resources) – (berbasis menu dan gratis) ialah Software yang menyusun paket-paket Software. Tetapi, sebelum kita menginstall Oscar, kita perlu menyiapkan dan menginstall Sistem Operasi RedHat.Linux pada Node Utama. Cluster didefinisikan dalam sebuah Database. Jaringan cluster pribadi didefinisikan menggunakan Alamat IP yang dipilih oleh pengguna. Alamat-alamat MAC antarmuka Ethernet dikumpulkan pada node utama. Setiap Node komputasi membuat permintaan BOOT Protocol (BOOTP / DHCP) ke Node Utama. Alamat-alamat IP dan file “boot” (yang menentukan kernel mana yang di-boot) dikirim kembali node-node komputasi. Kernel tersebut lalu di-download dan di-boot oleh tiap node. Node-node komputasi akan menginstal Sistem Operasi melalui jaringanmenggunakan utilitas instalasi LINUX, LUI. Akhirnya cluster dkonfigurasi dan middleware diinstall dan dikonfigurasi. Pengujian program dijalankan. Cluster kemudian siap digunakan. Berbagai tool manaemen Workload disediakan untuk antrian batch, penjadwalan, dan pengawasan tugas. Tool ini sangat dibutuhkan oleh cluster untuk memonitor performanya.

Konfigurasi Cluster

Berikut adalah beberapa cara membangun sebuah cluster, yaitu:

  1. Menggunakan Jaringan yang sudah ada

Cara ini adalah cara yang umum digunakan pada institusi-institusi pendidikan. Hal tersebut disebabkan karena setiap institusi pendidikan dapat memanfaatkan jaringan computer yang telah mereka miliki, misalnya, sebuah laboratorium computer. Laboratorium computer yang telah terhubung satu sama lain sehingga membentuk jaringan computer telah memiliki Alamat IP sebagai sarana komunikasi antara computer.

Struktur Software Message-Passing yang menggunakan PVM (Parallel Virtual Machine) akan membantu dalam membuat jaringan computer sebagai cluster Parallel. PVM disini dirancang agar jaringan yang heterogen (memiliki OS Windows dan/atau Unix) dapat saling berkomunikasi satu sama lain dengan distribsi tunggal prosessor parallel.

1Untitled

  1. Berpindah ke computer yang didedikasikan untuk Cluster

Cluster yang terdedikasi tersebut dapat dengan mudah di-UPGRADE. Hal ini disebabkan karena komputer yang membentuk sebuah cluster tidak membutuhkan sebuah monitor ataupun keyboard dan dihubungkan dengan jaringan computer seperti pada laboratorium. Komputer di luar kelompok cluster dapat bergabung dengan cluster terdedikasi walaupun jarak keduanya berjauhan.

Untitled

3.  Beowulf Cluster

Proyek ini dimulai di NASA Goddard Space Flight Centre (1993). Cluster ini merupakan hasil dari penelitian pada Proyek Beowulf (Sterling, 2002a dan 2002b). Proyek ini berfokus pada pembuatan Cluster yang MURAH dengan menggunakan komponen2 MURAH yang sudah tersedia (dipasaran / disekitarnya). Berikut penyusun Beowulf Cluster,

  • Sistem Mikroprosessor off-the-shelf (disusun di rak).
  • Sistem Operasi LINUX yang sudah tersedia.
  • Dikoneksikan dengan Interkoneksi yang MURAH (Ehernet).
  • Perangkat Lunak (Software) yang digunakan merupakan Software buatan sendiri untuk memperolh kinerja terbaik.

4.  Cluster dengan banyak Interkoneksi

Proyek Beowulf dan proyek2 lainnya dieksplorasi menggunakan Interkoneksi MultiParalel demi mngurangi Komunikasi yang Berlebihan.Cluster2 dapat diatur menggunakan banyak kartu Ethernet / kartu Jaringan dengan jenis yang berbeda. Perlu diketahui, Proyek Beowulf yang asli menggunakan dua Ethernet regular per computer dan teknik “Channel Bonding” – Menghubungkan beberapa Interface Fisik dengan sebuah Virtual Channel tunggal.

Berikut adalah Gambar Struktur sebuah Jaringan yang dengan jelas mampu mengurangi TABRAKAN (dalam pengiriman informasi – komunikasi), tetapi waktu pengiriman data dan Latency tetap ada.

3Untitled

5.  Cluster Symmetrical Multiprocessor (SMP)

Istilah SMP menggambarkan multiprosesor (memori terdistribusi) yang memiliki suatu simetri di antara prosesornya dan modul2 memori. Seringkalo Message Passing, tela diseragamkan. Ketika suatu pesan dilewatkan di antara prosesor2 dalam sebuah computer SMP, penerapannya bisa menggunakan lokasi memori terdistribusi untuk menangani pesan2 sehingga komunikasi akan berlangsung lebih cepat.

2Untitled

6.   Web Cluster /Metacomputing / Grid Computing

Adanya Web / jaringan internet yang menghubungkan antara komputer2 pada sebuah situs memungkinkan untuk dibentuk sebuah computer Parallel.

berikut ini contoh Beberapa kluster/grid computing yang ada di Indonesia adalah:

Referensi :

Parallel Programming – Teknik dan Aplikasi Menggunakan Jaringan Workstation …By Barry Wilkinson & Michael Allen

https://anisahicha.wordpress.com/2014/06/16/grid-computing/