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      Linux云計算培訓

      美國上市公司 · 億元級外企Java培訓企業

      • 為什么超級計算機多采用Linux?

        發布:  來源:  時間: 2015年01月21日

      • 為什么超級計算機多采用Linux?...

      • 我們在之前幾篇文章中探討了這一點:90%以上(準確地說是94.2%)的超級計算機使用Linux作為自己的操作系統。在本文中,我們將試圖探討Linux之所以成為超級計算機操作系統最佳選擇的優點和特性。
         
        & nbsp;   的確,沒有誰比負責部署和維護超級計算機的團隊更有資格闡明Linux作為超級計算機操作系統所具有的能力了。在我們探討Linux的重要功能特性之前,不妨先看一下超級計算機領域的重要人士對Linux有什么樣的評價;他們被問及選擇Linux作為超級計算機操作系統時又會給出什么樣的理由。
         
        & nbsp;   Mark Seager在加利福尼亞州利物莫爾的勞倫斯利物莫爾國家實驗室擔任高級技術部門主管助理。勞倫斯利物莫爾國家實驗室運行的十臺龐大機器躋身于全球500強超級計算機排行榜(Top 500 list),包括世界上功能最強大的超級計算機:藍色基因/L以及名列第五位的Thunder。當然,這些超級計算機使用Linux作為操作系統。Mark Seager說:“Linux已主導了高性能計算市場。”高性能Linux集群為只有借助Linux才能實現的高性能計算提供了基礎。
         
        & nbsp;   Scott Gnau是天睿公司(Teradata Corporation)的首席開發官。這家公司處理幾項關鍵的任務,部署超級計算機用于處理計算密集型任務。這些超級計算機運行在Linux上。Scott說:“我們的解決方案旨在運行功能強大的商業智能和實時決策應用系統,包括欺詐檢測和預防、客戶細分、人力資源和趨勢預測。我們的解決方案運行在Novell公司的SUSE Linux企業級服務器上。歸功于極高的可擴展性、可靠性、靈活性和易用性,這款操作系統是最適合我們客戶業務環境的Linux操作系統。我們之所以選擇Novell和SUSE Linux企業級平臺,是因為它擁有一整套行業領先的Linux服務,可以支持大規模關鍵任務型企業環境。”
         
        & nbsp;   負責沃森超級計算機系統管理的Eddie Epstein被問及他們為何選擇Linux作為超級計算機操作系統時說,“這個項目一開始是基于x86架構的刀片系統,而負責管理的研究人員對Linux非常熟悉。”這表明Linux在研究人員當中已有知名度。
         
        & nbsp;   Alejandro Ramirez是開發世界上第一臺基于ARM芯片的超級計算機的巴塞羅那超級計算中心(BSC)的團隊負責人。他提到選擇Linux作為超級計算機的操作系統時說:“Linux操作系統得到廣泛支持是基本要素之一。”他進而補充說:“ARM很好地支持Linux。”
         
        & nbsp;   Irene Qualters是SGI公司主管軟件的高級副總裁。Irene提到選擇Linux作為其超級計算機操作系統時說:“在SGI,我們關注的是高性能計算和出色的可擴展性,而SUSE Linux企業級服務器正是我們的許多Altix和Altix XE客戶所選擇的操作系統。”
         
        & nbsp;   早在2000年,新墨西哥大學建立了一臺采用紅帽Linux的虛擬超級計算機Los Lobos,當時的初始投入是150萬美元。Frank Gilfeather博士當時被任命為新墨西哥大學的高性能計算執行董事。Gilfeather說:“我們有幾個客戶,將得益于基于Linux集群的高性能計算。我們認為,在將來,這對電子商務來說同樣會很重要——因為越來越多的客戶在部署中間件和消息隊列系統,它們需要你在Linux集群中看到的那種強大功能:這表明Linux操作系統提供了高性能。”他進一步說:“大型Linux超級集群的出現歸因于像PC這些大眾化部件的急劇發展、Myrinet等高速商用現成技術(COTS)網絡的發展以及開放軟件運動的迅猛普及……因而,相對傳統的超級計算機,就能夠以極其合理的成本建立起真正的超級計算機。”
         
        & nbsp;   Stephen Scott是橡樹嶺國家實驗室計算機學部門的一名研究科學家,也是Linux超級計算機的早期用戶/研究人員之一。他說:“科學界會喜歡Linux,因為它非常酷似標準的Unix。”Scott補充說:“大多數高性能環境是Unix,但是所有免費的GNU工具都使得Linux部署起來極其容易、極其省錢。”
        了解了專家們發表的一番觀點后,不妨深入介紹讓Linux成為超級計算機操作系統最佳選擇的功能特性:
         
        1. Linux的模塊化特性
         
        & nbsp;   門外漢可能認為典型的Linux是由許多很小的基本組件即模塊構成的。每個模塊執行不同的專門功能。這些基本組件協同工作,讓操作系統得以順暢運行。Linux的這種模塊化特性方便了所有人,無論他們是普通的Linux用戶,還是超級計算機管理員——可以改動操作系統,以適合自己的需求。其他的操作系統都無法提供這種程度的定制性,尤其是Windows。因而,可以對Linux進行改動,以便用在超級計算機上,實現專門的目的,尤其是增強性能或提高能效等。如今,大多數超級計算機都采用了經過改動的Linux內核。
         
        2. Linux內核的通用性
         
        & nbsp;   Linux內核具有盡可能強的通用性。這意味著,只要編寫單一的源代碼,既可以在大型超級計算機上運行,也可以在小型設備、甚至手持裝置上運行。無論是在大型系統上還是在小型系統上,如何使用Linux,這完全取決于用戶。也不需要為了可以在更大或更小的系統上運行而對內核進行根本性、重大的改變。通常來說,Linux內核既可以配置成2MB這么小,也可以配置成1GB或1TB這么大,不需要花很多的時間和很大的精力。
         
        3. 可擴展性
         
        & nbsp;   按照定義,可擴展性是指服務器適應更龐大負載的能力。可以直接把可擴展性看成是衡量效率和性能的一個尺度。系統必須具有極高的可擴展性,那樣添加新服務器應該不費吹灰之力。Linux具有極高的可擴展性,因為它能夠相當輕松地適應新的、更大的負載。這就是為什么你能發現Linux在超級計算機上運行,而安卓(使用Linux內核)在手機、冰箱、甚至微波爐上運行!
         
        4. 開源性
         
        & nbsp;   Linux是完全開源的自由軟件,一整套源代碼完全開放。這意味著,超級計算機管理員能夠對這款操作系統隨意進行定制。此外,萬一超級計算機上出現性能故障或安全漏洞等,管理員可以隨時改動代碼,以獲得最大的性能和最高的安全性(或實現其他任何目的),而不是等專有操作系統公司發布安全補丁。
        ? ??級計算機力求實現性能最大化。通常,超級計算機被分配的任務要求以非常高的速度來處理計算任務。相比之下,Windows有眾多沒有必要的無關進程,只會拖累超級計算機的性能。不過,由于Windows是專有的操作系統,無法改動代碼以消除沒有必要的進程。至于Linux,完全可以改動代碼,消除無必要的進程,因而為計算機提升性能。
         
        5. 社區支持
         
            作為開源操作系統,Linux得到了社區的大力支持,這是其他任何一款操作系統所無法比擬的。
         
        6. 成本低
         
            說到像超級計算機這樣的龐大設備,成本可能是個大問題。在超級計算機上部署Linux具有成本效益,因為Linux完全不用支付特許使用費。
         
        & nbsp;   使用Linux作為操作系統的其他理由是,Linux的網絡支持功能很好。添加或刪除任何嘗試性的網絡設備都比較容易。不需要系統重啟!Linux是一款穩定而可靠的操作系統,可以在成本高昂的大型服務器和計算機上運行,沒? ?要擔心太多的問題。最后,Linux來得更安全。

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