スーパークラスターを構築する：ZimaBoardで実現する高性能コンピューティング

ホームラボやクラスタコンピューティングの分野には、コンパクトなデバイスで何ができるかを探求し、その限界に挑戦する熱心な愛好家がいます。熱心なテックギークであり、ZimaBoard愛好家のRenéeさんは、これらのシングルボードサーバーの力と多様性を示すスーパー・クラスター・プロジェクトに取り組みました。

この記事ではRenéeさんにお話を伺い、プロジェクトの目標や課題から学びへの影響、そしてこの印象的なZimaBoardクラスターの今後の計画まで、その歩みを掘り下げます。
以下がそのスーパー作品です：

セクション1：自己紹介

インタビュー対象：Renée

1. ご自身とご経歴について少し教えていただけますか？

Renée：こんにちは、Renéeと申します。私を「オタク」と呼ぶのは控えめすぎるかもしれません。SFが大好きで、物事を観察してどう動いているのか理解しようとするのが好きです。いつも試行錯誤しながら、うまくいくこととうまくいかないことを探求しています。分解して再構築し、改善できるか試すのが好きです。

2. どのようにしてZimaBoardとそのコミュニティに関わるようになりましたか？

Renée：クラスタコンピューティングを深く学びたいと思っていました。『Raid Owl』がハイパーコンバージドクラスターを構築しているのを見て、すぐに惹かれました。まさに私が求めていたもので、ニーズとほとんどの希望を満たしていました。

3. シングルボードサーバーに取り組み始めたきっかけは何ですか？

Renée：私の背景を遡ると、USSエンタープライズNCC-1701-Dを見て、その技術マニュアルを読み込み、特にコンピューターシステムの仕組みに興味を持っていました。1980年代にざっくりと説明されていたクラスター構成のシングルボードコンピューターであるIsolinear チップがありました。最初の体験の一つは、Raspberry Pi Zeroで、これはRaspi Magazineの号に無料で付いてきたものでした。私は産業用の専用プログラム可能ロジックコントロールを扱っており、最初は懐疑的でしたが、Raspberry Pi Zeroの能力に驚き、この小さな一歩がもっと大きなものに発展する可能性を感じました。

セクション2：ZimaBoardスーパー・クラスター・プロジェクト

インタビュー対象：Renée

1. スーパー・クラスター・プロジェクトの概要を教えてください。主な目標は何でしたか？

Renée：現在のセットアップは6台のZimaBoard（マスターノード5台、ロードバランサー1台）と20台のRaspberry Piをエージェントノードとして使用しています。K3SとRancherを使うのが好きですが、他のソフトウェアも試してみたいと思っています。ラックマウント型で十分なストレージと省エネを実現したいと考えました。

そのためにMeanwellの電源を設置し、カスタム改造した空のラックマウント棚を使いました。このセットアップでネットワークインフラとサイバーセキュリティの実践的な経験を積みつつ、3-2-1バックアップ構造の安定した本番サーバーを確保することを目指しました。

2. なぜこのプロジェクトにZimaBoardを選んだのですか？

Renée：最初に5台のZimaBoard 832を注文しました。エネルギー効率、低コスト、オンボードストレージメモリ、最低2つのネットワークポート、USB 3.0、簡単なリセット機能、仮想化スレッド、x86アーキテクチャ、SSDまたはNVMeの拡張性という具体的な目標がありました。ZimaBoardはこれらすべての条件を満たし、ホームラボにとってコストパフォーマンスも優れていました。

3. スーパー・クラスターのセットアップ過程を教えてください。主なステップと課題は何でしたか？

Renée：スーパー・クラスターのセットアップは、インフラ構築、ロードバランサーとNTPサーバーの設置を含みます。ノード間のスムーズな通信を確保するために専用のクラスター・ネットワークが不可欠でした。複数ノードによるネットワーク飽和の管理、制御・通信・ストレージ用に別々のスイッチを設定すること、CephやLonghornのリシルバリング処理への対応が課題でした。

専用ストレージネットワーク用に2.5G拡張カードを使用し、仮想化プラットフォームのインストール、サーバーノードのクラスタリング、エージェントノードの展開を体系的に進めました。

セクション3：プロジェクトの影響と利点

インタビュー対象：Renée

1. ZimaBoardをスーパー・クラスターに使うことで得られた主な利点は何ですか？

Renée：ZimaBoardはそのサイズとコストに対して驚くほどの能力を持っています。省エネで低消費電力、多様なワークロードに対応可能です。オンボードストレージメモリとSSDやNVMeの拡張性により、クラスターのストレージニーズを十分に満たせます。また、同価格帯の他の選択肢と比べてネットワーク機能も優れています。

2. このスーパー・クラスター・プロジェクトは学習やスキル向上にどのような影響を与えましたか？

Renée：このプロジェクトは非常に大きな学びの機会となりました。クラスター・ストレージ、ネットワーク飽和、ロードバランシングの実践的な経験を積めました。スーパー・クラスターのセットアップと維持を通じて、ネットワークインフラ、サイバーセキュリティ、クラスター管理のスキルを磨けました。分散コンピューティングシステムの知識と理解が広がりました。

セクション4：今後の計画とアドバイス

インタビュー対象：Renée

1. スーパー・クラスター・プロジェクトの今後の計画は？

Renée：直近の計画は現在のセットアップを安定化させ、本番環境に統合することです。クラスターのパフォーマンスを最適化し、コンテナの展開可能性など機能拡張も検討しています。長期的には、このクラスターを人工知能やデータ分析など多様な分野の研究・実験プラットフォームとして活用したいと考えています。

2. ZimaBoardで自分のスーパー・クラスターを作りたい人へのアドバイスは？

Renée：さまざまな構成やセットアップを恐れずに試してみてください。本番環境とテスト環境は分けて、混乱を避けましょう。学びの過程を楽しみ、継続的な改善を心がけてください。ZimaBoardは見た目以上に高性能なので、その可能性を過小評価しないでください。最後に、モジュール式展開の利点を活かすためにコンテナ化の可能性も探ってみてください。

結論：

RenéeさんのZimaBoardを使ったスーパー・クラスター構築の旅は、これらのシングルボードサーバーの可能性と多様性を示しています。このプロジェクトは、実験、継続的な学習、そしてコンパクトなデバイスが達成できる限界を押し広げることの重要性を強調しています。

Renéeさんの洞察とアドバイスはZimaBoardコミュニティに貴重な刺激を与え、他の人々がこれらのコスト効果が高く高性能なボードでクラスタコンピューティングの可能性を探求することを促しています。

IceWhaleコミュニティ（Discord）に参加して、ギークたちのスーパー作品についてもっと知りましょう。また、Renéeさんはhttps://kessen.techでも見つけることができます。