wee acraie案例研究

[哔哔声]因此，在此视频中，我们将谈论Wee Archie。因此，您已经看过有关Wee Archie的促销视频，但是在这里我们将详细介绍一些技术细节。现在，Wee Archie是一台我们在EPCC上构建的机器，专门用于外展事件，以说明并行计算，超级计算的工作方式。我们要做的是将其带到会议，研讨会和学校来尝试解释基本概念。但是在这里，我将使用它来解释我们本周一直在学习的内容，例如分布式内存计算，共享内存计算以及它们如何将它们放在真实的计算机中。

Wee ARCHIE has been built to mirror the way a real supercomputer like ARCHER, our national supercomputer, is built, but it’s a smaller version and it’s also been designed with a perspex case and designed in a way that we can look inside and show you what’s going on. So it’s very useful to illustrate the kinds of concepts that we’ve been talking about this week. So the ways in which Wee ARCHIE mirrors a real supercomputer like ARCHER are that is a distributed memory computer. It comprises a whole bunch of nodes that are connected by a network and we’ll look at them in a bit more detail later on.

每个节点都是一台小型共享记忆计算机，每个计算机都在运行自己的操作系统副本，在此中，就像在Archer中一样，我们正在运行许多Linux的副本。在Wee Archie上，我们不使用很高的规格过程。这是出于经济和功耗的原因。因此，在Wee Archie上，每个节点实际上都是这些覆盆子PI之一。现在，覆盆子Pi是一种非常低的功率和非常便宜的处理器，实际上是小型共享内存机器。因此，每个Raspberry Pi实际上都有四个内核。这是一台小四核，多处理器机器，一个小共享的存储系统，运行了一个Linux的单个副本。

现在，我们可以更详细地介绍如何构建Wee Archie。因此，如果我们在这里看不见，则是计算节点，这里是四乘四个网格。我们有16个Raspberry Pi板，正如我所说，每个板都在运行自己的Linux副本，并且每个副本都是一个带有四个CPU核的小型共享记忆处理器。See here they are, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. Again, just like on a real supercomputer, users don’t log onto these computational nodes, they log onto some front-end login system. And up here we have a couple of spare nodes.

在硬件方面，它们与主要计算节点相同，但是它们保留给用户登录并进行其他各种活动，编译代码，启动程序以及执行I/O等。因此，这是一个很好的类似物，说明了真正的平行超级计算机的工作方式。只是为了更详细地了解Wee Archie的节点。您会看到这里有一些灯。我们为演示目的所做的是Wee Archie的每个节点都连接到其自己的LID LED数组。目前，您不会看到很多事情，因为我们实际上并没有在这些节点上运行程序。

仅出于信息，它们显示的是诸如节点上的网络活动，节点的温度以及活动，四个CPU核中的每一个都有多大的繁忙。网络在Wee Archie上的工作方式是，每个节点都有一个电缆，网络电缆，在这里我们只使用标准的便宜网络。这就是所谓的以太网电缆。这是您在家或办公室里可能拥有的东西。电缆出来，它们在这里连接到这些开关。

因此，两个节点上的两个节点相互通信的方式是，如果他们想发送消息，它将电缆从一个开关中沿着一个开关之一，然后将另一个电缆备份到另一个节点中。现在，我们转过身来看看后面，以更多地说明网络的工作原理，以及更多关于它们如何连接在一起的方式。因此，如果您看到的话，实际上有两根电缆从计算节点中出来。其中之一实际上是力量，因此我们并不特别担心这一点。另一个连接是网络电缆。

因此，它的工作方式是每个节点的电缆都落入其中一个开关之一。然后交换机本身是一起的。这说明了这些网络如何层次结构。因此，例如，同一节点上的两个内核，同一共享内存处理器中的两个CPU核可以彼此通信，而无需跨越网络。如果两个节点连接到同一开关，则可以通过向下发送信号然后退出同一开关来相互通信。

如果将两个节点连接到不同的开关，则该消息必须向下沿着另一个开关的一个开关之一，然后再次返回节点。因此，我在文章中提到，Cray Aries网络上的Archer网络非常复杂，具有许多不同的级别。但是，即使在像Wee Archie这样的非常简单的机器上，您也可以看到网络具有层次结构。因此，根据机器中的位置，两个CPU核相互通信的方式不同。尽管它是作为一种教育工具的主要建造，但实际上，Wee Archie与我所说的，与真正的超级计算机有很多相似之处。

只是要重申，它们就像拥有不同节点的分布式内存架构一样，每个节点都运行自己的操作系统。节点通过网络连接。每个节点实际上都是一台小型共享内存计算机。Wee Archie与像Archer这样的真实超级计算机的主要方式确实是某些性能特征。因此，例如，处理器不如您在真实超级计算机上找到的快速，网络速度不那么快。我们在这里拥有的以太网比我们在Archer上拥有的专用白羊座网络要慢得多。当然还有纯粹的规模。

在这里，我们只有16个节点，每个节点都有4个CPU核，而数千个节点中有数十个CPU核。因此，Wee Archie几乎以所有方面的方式反映了一个真实的超级计算机，例如Archer，除了速度和比例。