Методика розгортання Windows Compute Cluster Server 2003

Астахов А.В., Ладиженський Ю.В.

Донецький національний технічний університет

Програмне забезпечення Windows Compute Cluster Server (WCCS) 2003 дозволяє створити економічно ефективне і потужне рішення для високопродуктивних обчислень, який функціонує на стандартних комп'ютерах з архітектурою х64 і піддається швидкому розширенню та розгортання за допомогою знайомих засобів і технологій.

Однією з найбільш складних проблем для клієнтів, що здійснюють впровадження рішень для високопродуктивних обчислень, є управління і розгортання кластерів та вузлів. Традиційно ця проблема існує на рівні підрозділів або всієї компанії: спеціально призначені IT-фахівці розгортають вузли і управляють ними, а користувачі відправляють пакетні завдання і конкурують за обмежені ресурси [1].

Порядок розгортання передбачає наступні кроки:

Перевірка відповідності комп'ютерів апаратним і програмним вимогам.

Вибір топології мережі.

Додавання обчислювальних вузлів.

Визначення адміністраторів і користувачів кластеру.

Обов'язкове вимога до устаткування кластеру - всі вузли повинні бути 64-розрядними комп'ютерами. На провідному сайті програмі установки кластеру потрібно, за принаймні, два томи - один для системного розділу, а друга для служб віддаленої інсталяції. Кожен вузол повинен мати хоча б одну мережеву плату. Якщо ж планується створення приватної мережі, то на провідному сайті необхідно мати мінімум дві мережеві плати (для загальної та приватної мережі). Необхідно забезпечити достатня дисковий простір на провідному сайті для додатків і файлів даних. Установка вузлів кластера здійснюється на одній з п'яти підтримуваних мережевих топологій. Обов'язковою для WCCS 2003 є служба Active Directory. Це ключовий компонент платформи Windows, що надає засоби для керування обліковими даними елементів мережного середовища й відносинами між ними. Служба Active Directory зберігає відомості про елементи мережі і надає їх користувачам і адміністраторам. Користувачі мережі за допомогою єдиного процесу входу в систему можуть отримувати доступ до дозволених ресурсів з будь-якої точки мережі. Членство в домені Active Directory обов'язково і для ведучих, і для обчислювальних вузлів WCCS 2003. Якщо планується використовувати метод автоматичного додавання обчислювальних вузлів, то здійснюється установка спеціальних служб віддаленої інсталяції (Remote Installation Services (RIS)) [2].

На провідному та обчислювальних вузлах WCCS 2003 встановлюється один з підтримуваних операційних систем. Для оптимізації продуктивності кластера рекомендується встановлювати на провідному сайті ОС Windows Server 2003 Compute Cluster Edition. Ведучий вузол приєднується до існуючого домену Active Directory, після чого на ньому встановлюється Compute Cluster Pack. Це пакет з програмними компонентами, що перетворюють сервер у вузол кластеру, який може обслуговувати головний або обчислювальний вузли. Пакет являє собою поєднання інфраструктури управління, інтерфейсів, утиліт, що забезпечують високопродуктивні обчислення. Після встановлення всіх необхідних програмних компонент проводиться настройка мережевих адаптерів (окремо для загального, приватного та MPI мережевих адаптерів) і брандмауера Windows. Включення Windows Firewall активує брандмауер тільки на загальному інтерфейсі провідного вузла або на будь-якому загальному мережевому інтерфейсі, що існує на обчислювальних вузлах. Відключення Windows Firewall блокує його на всіх мережевих інтерфейсів.

Служби RIS дозволяють створювати образи віддаленої інсталяції для ОС Windows Server 2003 Compute Cluster Edition з встановленим і налаштованим програмним забезпеченням пакету Compute Cluster Pack для автоматичного додавання обчислювальних вузлів до кластеру. Для використання служб RIS вибирається топологія кластеру з приватною мережею. Після установки служб створюється RIS образ на несистемно розділі диска провідного вузла, для образу задається описову ім'я, яке в подальшому можна вибрати зі списку образів віддаленого встановлення [2]. Існує два типу RIS образів. Один тип використовується при автоматичній установці файлом відповідей (*. sif). Цей тип образу RIS використовує WCCS 2003. Інший тип створюється за допомогою непідтримуваний RIPrep програми. Використання RIS образів дозволяє: встановлювати різні ОС на вузлах; оновлювати образ, використовуючи різні ліцензійні ключі та описи; вносити відсутні драйвери.

Додати обчислювальні вузли до кластеру можна, використовуючи такі методи:

Автоматичне додавання - метод встановлює ОС і все необхідне програмне забезпечення на вузол, потім додає вузол до кластеру.

Compute Cluster Pack Installation - додавання реалізується за допомогою Compute Cluster Pack Setup (передбачається наявність встановленої ОС).

Ручне додавання - здійснюється адміністратором кластеру (ОС і Compute Cluster Node Manager Service повинні бути встановлені і запущені на майбутньому сайті, а комп'ютер доданий до того ж домену Active Directory, що й ведучий вузол).

Перед тим, як кластер можна буде адмініструвати і використовувати, необхідно додати домен користувачів або груп до груп Users and Administrators security на провідному сайті. Адміністратори кластеру мають повний доступ до всіх вузлів на кластері і автоматично стають членами локальної групи адміністраторів на кожному вузлі в кластері. Вони можуть передавати на виконання завдання і керувати чергою завдань. Користувачі кластеру можуть відправляти на виконання завдання, бачити повну чергу завдань і змінювати тільки їх власні завдання.

Об'єднання можливостей 64-розрядних комп'ютерів, зручності та безпеки служби каталогів Active Directory, а також переваг ОС Windows дозволяє платформі WCCS 2003 створювати недорогі, що володіють підвищеною безпекою рішення для високопродуктивних обчислень. Розгортання кластеру здійснюється з допомогою стандартних технологій, а додаткові вузли можна додавати просто шляхом їх включення в мережу і приєднання до кластеру.

Список літератури

Charlie Russel. Overview of Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003.

Windows Compute Cluster Server 2003 Administrator's Guide.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://masters.donntu.edu.ua