Bygg ett superkluster: högpresterande databehandling med ZimaBoard

I hemmalabbens och klusterberäkningens värld finns det entusiaster som älskar att utforska möjligheterna och tänja på gränserna för vad som kan åstadkommas med kompakta enheter. Renée, en passionerad tekniknörd och ZimaBoard-entusiast, gav sig i kast med ett superklusterprojekt som visade styrkan och mångsidigheten hos dessa enkortsdatorservrar.

I den här artikeln pratar vi med Renée och följer hennes resa, från projektets mål och utmaningar till hur det har påverkat lärandet och hennes framtidsplaner för detta imponerande ZimaBoard-kluster.
Här är superverken:

Avsnitt 1: Lär känna

Intervjuperson: Renée

1. Kan du berätta lite om dig själv och din bakgrund?

Renée: Hej världen, jag heter Renée. Att kalla mig nörd är snarare en underdrift. Jag älskar science fiction och tycker om att titta på saker och försöka förstå hur de fungerar. Jag har alltid varit en sådan som gillar att skruva och utforska vad som fungerar och inte. Jag plockar isär saker och bygger ihop dem igen för att se om jag kan förbättra dem.

2. Hur kom du först i kontakt med ZimaBoard och dess community?

Renée: Jag ville fördjupa mig i klusterberäkning. När jag såg ”Raid Owl” bygga ett hyperkonvergerat kluster blev jag genast förtjust. Det här var EXAKT vad jag letade efter – det uppfyllde mina behov och nästan alla mina önskemål.

3. Vad inspirerade dig att börja arbeta med enkortsdatorservrar?

Renée: Om jag går långt tillbaka i min bakgrund älskade jag att titta på USS Enterprise NCC-1701-D och fördjupa mig i den tekniska manualen, särskilt hur datorsystemet fungerade. De hade det som kallades Isolinear chips, som var enkortsdatorer i en klusteruppsättning, löst beskrivet på 1980-talet. En av mina första erfarenheter var med en Raspberry Pi Zero, som följde med gratis i ett nummer av Raspi Magazine. Jag arbetar med dedikerade programmerbara styrsystem för industriellt bruk och var först skeptisk. Men jag blev förvånad över Raspberry Pi Zeros kapacitet och insåg att detta lilla steg kunde växa till något mycket större.

Avsnitt 2: ZimaBoards superklusterprojekt

Intervjuperson: Renée

1. Kan du ge oss en överblick över ditt superklusterprojekt? Vad var ditt främsta mål?

Renée: Min nuvarande installation består av 6 ZimaBoard (5 för masternoder och 1 för lastbalanseraren) och 20 Raspberry Pi-enheter som agentnoder. Jag tycker om att arbeta med K3S och Rancher, men är öppen för att prova olika programvaror för styrning. Jag ville skapa en rackmonterad installation med gott om lagringsutrymme och hög energieffektivitet.

För att uppnå detta installerade jag ett Meanwell-nätaggregat och använde en tom rackmonterad hylla med specialanpassningar. Med den här installationen ville jag skaffa praktisk erfarenhet av nätverksinfrastruktur och cybersäkerhet och samtidigt säkerställa en stabil produktionsserver för min 3-2-1-säkerhetskopieringsstruktur.

2. Varför valde du ZimaBoard till det här projektet?

Renée: Till att börja med beställde jag 5 ZimaBoard 832 med specifika mål i åtanke. Jag ville ha energieffektivitet, låg kostnad, inbyggt lagringsminne, minst 2 nätverksportar, USB 3.0, enkel återställning, stöd för trådar i virtualisering, x86-arkitektur och möjlighet att bygga ut med SSD eller NVMe. ZimaBoard uppfyllde alla dessa kriterier och var dessutom prisvärt för mitt hemlabb.

3. Kan du beskriva hur ni satte upp superklustret? Vilka var de viktigaste stegen och utmaningarna?

Renée: Att sätta upp superklustret innebar att infrastrukturen skulle konfigureras, bland annat en lastbalanserare och en NTP-server. Det var viktigt att ha dedikerade klusternätverk för att säkerställa smidig kommunikation mellan noderna. Utmaningarna omfattade att hantera nätverksöverbelastning med flera noder, konfigurera separata switchar för styrnings-, kommunikations- och lagringsnätverken samt hantera återuppbyggnadsprocessen i Ceph eller Longhorn.

Jag använde 2,5G-expansionskort för ett dedikerat lagringsnätverk och följde en systematisk process för att installera virtualiseringsplattformen, gruppera servernoderna i ett kluster och distribuera agentnoderna.

Avsnitt 3: Projektets påverkan och fördelar

Intervjuperson: Renée

1. Vilka är de främsta fördelarna med att använda ZimaBoard i ditt superkluster?

Renée: ZimaBoard har imponerande mycket kapacitet i förhållande till sin storlek och kostnad. De är energieffektiva, har låg strömförbrukning och klarar olika typer av arbetsbelastningar. Det inbyggda lagringsminnet och möjligheten att bygga ut med SSD eller NVMe ger tillräckligt med lagringsutrymme för mina behov av ett kluster. ZimaBoard erbjuder också bättre nätverksmöjligheter än liknande alternativ i den här prisklassen.

2. Hur har superklusterprojektet påverkat ditt lärande och din kompetensutveckling?

Renée: Projektet har varit en enormt lärorik erfarenhet. Jag fick praktisk erfarenhet av klusterlagring, nätverksmättnad och lastbalansering. Arbetet med att konfigurera och underhålla superklustret gav mig möjlighet att utveckla mina kunskaper inom nätverksinfrastruktur, cybersäkerhet och klusterhantering. Det har breddat mina kunskaper och min förståelse för distribuerade datorsystem.

Avsnitt 4: Framtidsplaner och råd

Intervjuperson: Renée

1. Vilka planer har du för framtiden för ditt superklusterprojekt?

Renée: Mina närmaste planer är att stabilisera den nuvarande konfigurationen och integrera den i min produktionsmiljö. Jag vill optimera klustrets prestanda och utöka dess kapacitet, till exempel genom att utforska möjligheterna med containrar för driftsättning. På längre sikt vill jag använda klustret som en plattform för forskning och experiment inom olika områden, däribland artificiell intelligens och dataanalys.

2. Vilka råd skulle du ge till andra som är intresserade av att bygga egna superkluster med ZimaBoards?

Renée: Var inte rädd för att prova olika konfigurationer och upplägg. Håll din produktionsmiljö åtskild från testmiljön för att undvika avbrott. Ta till dig lärandeprocessen och var öppen för kontinuerliga förbättringar. ZimaBoards är mer kapabla än de kanske verkar på papperet, så underskatta inte deras potential. Utforska slutligen möjligheterna med containerisering för att dra nytta av modulär driftsättning.

Slutsats:

Renées resa med att bygga ett superkluster med hjälp av ZimaBoards visar potentialen och mångsidigheten hos dessa enkortsdatorer. Projektet belyser vikten av att experimentera, lära sig kontinuerligt och tänja på gränserna för vad dessa kompakta enheter kan åstadkomma.

Renées insikter och råd ger värdefull inspiration till ZimaBoard-communityn och uppmuntrar andra att utforska möjligheterna med klusterberäkning med dessa prisvärda och kraftfulla kort.

Gå med i IceWhale-communityn på Discord för att få veta mer om Geekers och deras fantastiska arbeten. Du kan också hitta Renée på https://kessen.tech