[發明專利]一種低成本超級運算系統及其實現方法

無效

• 申請號: 200810027685.3
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101340335A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 周翠英;孫志強
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，特別涉及低成本建立的具有高速處理性能的計算機系統。

技術背景

高性能計算(High?Performance?Computing-HPC)解決了世界上最為復雜和艱巨的計算難題，并且能夠輕松處理。如地球物理、天文計算、工程仿真、氣象建模、模擬撞車試驗、人體基因繪圖以及核爆炸模擬等多種與人類生命相關的重要領域都要用到HPC。突飛猛進的性能、急劇下降的成本以及勢如潮涌的需求等眾多因素，要求HPC迅速走出科學研究實驗室，步入主流商業領域。

另一方面，基于X86架構技術的HPC設備已經實現了優異的性能、可擴充性、靈活性和升級能力-而成本只是基于RISC的專有HPC集群和超級計算機的幾分之一。此外，Linux在IT業里已經有著非常重要的影響，除了其具有免費、高效、可靠等優勢外，對于計算機科學家和那些需要進行大量運算的科學家來說，它還是一個非常強大的工具。因為，可以使用基于Beowulf集群理論，使用普通的PC在Linux環境下基于PXE技術做成一種低成本超級運算系統來解決所面臨的問題，并且這種系統所具有的價格優勢是傳統的并行計算機所無法比擬的。具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是針對現有科研及企業海量數據計算的需求，提供一種高集成度、低成本與高處理性能為一體的高性能計算機系統。

本發明的另一目的在于提供一種該計算機系統的實現方法。

為了實現發明目的一，采用的技術方案如下：

一種低成本超級運算系統，包括一個頭節點和多個子節點，頭節點與子節點通過橋接設備連接，頭節點設置有處理器和硬盤，子節點設置有處理器，頭節點和子節點均還設置有雙網卡，通過該雙網卡與橋接設備相連。

上述技術方案中，所述頭節點采用普通PC，所述子節點為無盤子節點。

所述頭節點安裝有服務器版LINUX系統，而子節點則安裝有桌面版LINUX系統，并實現PXE啟動。

進一步的，本發明包括3個無盤子節點，頭節點及每個無盤子節點均設置有兩個千兆網卡，所述橋接設備采用千兆交換機，頭節點和三個無盤子節點通過千兆交換機組成系統。

為了實現發明目的二，采用的技術方案如下：

一種低成本超級運算系統的實現方法，包括系統安裝和無盤節點安裝；

所述系統安裝采用Ubuntu對頭節點的硬盤進行分區，分為root分區、home分區、交換分區和無盤節點root分區；

所述無盤節點安裝采用Ubuntu服務器版CD替換Ubuntu桌面版CD，然后啟動頭節點，在頭節點的無盤節點root分區進行安裝，對應每個無盤子節點重復安裝過程，或者是安裝其中一個無盤子節點，并將該安裝內容復制到其它無盤節點root分區上。

上述技術方案中，還包括遠程啟動過程，具體包括先在頭節點安裝NFS、DHCP和TFTP服務，然后在頭節點配置PXE，最后再進行無盤子節點的配置操作。

本發明具有以下優點：

1、成本低廉，采用市面上常用的電子設備即可實現，同時便于維護；

2、操作系統采用Linux，可以通過網絡下載，方便進行并行運算；

3、具有高運算能力，4個節點系統其總運算能力為20GFlops，即每秒進行200億次雙精度浮點運算。還可以根據實際需要進行擴展，提高運算能力，實現性能的幾何增長；

4、結構簡單，體積小巧，節約能源，傳統的超級計算系統大多體積龐大，能源消耗巨大，本系統可以采用普通PC電源供電，能耗和占用空間極小。

附圖說明

圖1是本發明的組成結構示意框圖；

圖2是本發明的具體實施方式示意框圖；

圖3是本發明的產品設計圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明。