클러스터(Cluster)종류-HPC

1) 동작 원리

클러스터로 구성된 컴퓨터가 수퍼컴퓨터와 대등한 성능을 발휘하기 위해서 여러 대의 컴퓨터가 단일 컴퓨터로 동작하도록 관리해야 하며, 각 노드간에 데이터 교환이 가능하도록 설정 해야한다.
이러한 환경이 갖추어지면 어느 한 노드에서 다른 노드의 프로세스를 실행할 수 있도록 RSH(Remote Shell)이 작동할 수 있도록 해야 한다.
또한 MPI를 사용한 병렬 구조의 프로그램을 작성하여 실행시켜야 한다. 서버에서 병렬 프로그램을 실행하게 되면 MPI 데몬은 네트워크를 통해 각 노드로 작업을 분할하여 보내주며, 각 노드는 할당받은 작업을 처리하고 네트워크를 통해 결과를 서버에 돌려주게 된다.
서버는 노드로부터 받은 결과를 조합하여 하나의 결과로 만들고 그 결과를 출력하게 된다. 예를 들어 4대의 노드로 구성된 클러스터에서 1부터 n까지 더하는 병렬 프로그램을 실행할 경우, 실행중인 MPI 데몬은 프로세스를 노드 수만큼 분할하여 각 노드에 작업을 할당하며, 작업을 할당받은 노드는 작업을 처리하여 결과를 서버에 돌려주고, 서버는 각 결과를 다시 조합하여 1에서 n까지 더한 결과를 출력하게 된다.

2) 구현 방법

클러스터를 구현하기 위해 4대의 개인용 컴퓨터를 사용하였다. 그 중 서버 노드는 NIC 2개를 설치하여, 외부 인터넷을 위한 공인 IP로 210.106.86.128 설정하였으며, 클러스터 내의 통신을 위해 사용한 사설 IP는 192.168.100.1이다. 그 외 다른 노드는 각각 사설 IP 한 개씩 설정하였다.

다음은 클러스터에 사용된 IP와 도메인 네임이다.

예) 서버 노드 : IP 210.106.86.128 (리얼 IP, 실제 사용한 IP가 아님을 알립니다.)

도메인 네임 : cluster.kongju.ac.kr

(실제 사용한 도메인이 아님을 알립니다.)

IP : 192.168.100.1 (사설 IP)

도메인 네임 : doom1.kongju.ac.kr

(사설 도메인 즉, 임의로 설정한 도메인)

일반 노드 : IP : 192.168.100.2 (사설 IP)

도메인 네임 : doom2.kongju.ac.kr

(사설 도메인 즉, 임의로 설정한 도메인)

IP : 192.168.100.3

(사설 IP 즉, 임의로 설정한 도메인)

도메인 네임 : doom3.kongju.ac.kr

(사설 도메인 즉, 임의로 설정한 도메인)

IP : 192.168.100.4 (사설 IP)

도메인 네임 : doom4.kongju.ac.kr

(사설 도메인 즉, 임의로 설정한 도메인)