miércoles, 4 de febrero de 2009

Bricomanía: Hazte tu propio supercomputador

A través de Digg llego a una noticia publicada en ComputerWorld sobre cómo un grupo de trabajo de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee se construyó su propio supercomputador para poder continuar con sus investigaciones sobre ondas gravitacionales. Al primer equipo, fabricado en 1998, siguieron tres más dedicados al mismo campo de estudio. A continuación la traducción libre de la noticia, en la que he preferido dejar todos los enlaces a otros artículos por ser relevantes para la comprensión de la misma:

(NOTA: Ladrillaco... para no variar)

Quizás Bruce Allen sea el mejor "bricomaníaco" (N.T.: por decirlo de alguna forma) del mundo. Cuando necesitó un supercomputador para
mejorar los resultados de sus investigaciones sobre ondas gravitacionales, simplemente juntó a sus compañeros de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee para construir uno ellos mismos.

Eso sucedió en 1998, y desde entonces ya ha fabricado tres supercomputadores más, todos ellos dedicados a la detección de ondas gravitacionales, las cuales en teoría emanan de los agujeros negros así como de explosiones de estrellas, si bien nunca han sido observadas directamente.

Su obra más reciente, un clúster de 1.680 máquinas de 4 núcleos cada una, se encuentra en Hannover, capital del lander alemán de Baja Sajonia. En esencia se trata de un procesador de 6.720 núcleos que, meses después de ser construido, se colocó en el puesto 58 del mundo. "Hemos completado la última fila de racks hace poco, encontrándonos actualmente en el número 79 de la lista Top500 vigente", comenta Allen, director del Instituto "Albert Einstein" de la Sociedad Max Planck de Física Gravitacional.

La construcción por él mismo del supercomputador se debe a varias razones, siendo una de ellas la idea de su creador de que de ese modo obtiene más y mejores resultados invirtiendo su propio dinero.

"Si acudes a una compañía como Dell o IBM y les dices 'Tengo un presupuesto de 2 millones de dólares, ¿qué me vendes por ese precio?', volverás con un determinado número de CPUs", afirma. "Si te pasas por Pricewatch o cualquier otro portal donde puedas analizar los precios reales, comprobarás que es posible construir algo uno mismo por el mismo dinero pero alcanzado dos o tres veces más potencia de cálculo. El problema reside en que esas grandes compañías se basan en una estructura sobrecargada de capas y capas de gestión empresarial e ingeniería. Venden buenos productos, y no necesitas pericia alguna para comprarlos. Al menos esa ha sido mi experiencia, que si hago algo yo mismo, obtengo más por menos".

Por ejemplo, el primer supercomputador que construyó partió de una ganga de clúster Linux de 48 DEC Alpha Servers que habían sido retirados, cada uno con un procesador AXP de 64 bits y 300 MHz. "Hice un buen trato, creo que el precio de tarifa eran 6.000 dólares, y yo los compré en el supuesto final de su vida útil por 800. Como switches utilicé un par de 3Com Superstack Ethernet de 100 Mb/s con 24 conexiones cada uno".

Los servidores se alojaban en una habitación poco más grande que un armario, dispuestos en estanterías prefabricadas compradas en tiendas de bricolaje. "No eran racks, ya que de haber montado así el sistema su coste se hubiese disparado", dice Allen. Todo el montaje consumía unos 200 vatios y la sección de mantenimiento de la Universidad tuvo que retirar las rejillas del aire acondicionado de la sala para poder disipar mejor el calor de forma eficiente.

El coste total rondó los 70.000 dólares, cantidad donada a Allen por la National Science Foundation (NSF). La donación era para comprar 8 estaciones de trabajo Sun, pero decidió invertirlo en el clúster Linux.

"Más o menos un año después me encontraba dando una conferencia sobre todo esto y vinieron a verme dos miembros del programa de la NSF del que obtuve el dinero, ante los que me disculpé diciendo 'me siento muy avergonzado, al menos espero que no se hayan enfadado por haber seguido adelante con esto'. Entonces se rieron y dijeron, 'bien, estamos muy, muy contentos, si no hubiese tenido éxito no estaríamos diciéndole esto'".

Allen afirma que otro beneficio de construirse su propio supercomputador es tener el control sobre el mismo, ya que utilizando un supercomputador compartido se crean retrasos que para nada son bienvenidos. En el Centro
Caltech para Aplicaciones de la Supercomputación, por ejemplo, tienen que encolar sus trabajos y esperar dos días a que les llegue el turno. Una vez les llega, si han cometido algún error, incluso si no es correcto un simple carácter de un archivo, tienen que rehacerlo todo y enviar de nuevo el proceso al final de la cola, lo que supone otros dos días de espera.

Comenta también que no hay una formación establecida sobre la construcción de supercomputadores. Muchos de los que ha utilizado se basan en la tecnolgía open-source de clusterización Beowulf. "Yo creo que no es necesario tener conocimientos específicos", dice Allen. "Mucha gente se monta sus propias redes Linux en casa, y cualquiera de ellos con un poco de dinero y necesidad de un clúster podrían fabricarse uno, creo."

La parte más complicada de la fabricación del clúster es todo lo que respecta a la red, siendo a su vez lo más peliagudo la configuración automática de cada nodo. Cuando Allen comenzó con su clúster de 48 nodos en 1998, configuró a mano cada uno de los servidores. "Enseguida descubres que si tardas 5 minutos en configurar un nodo y tienes que hacerlo 48 veces, como mínimo necesitas una mañana (o tarde), sin tener en cuenta que siempre se cometen errores.

"Por ello la clave se encuentra en la configuración de los sistemas para realizar tareas de forma automática tales como la instalación desatendida de sistemas operativos y posterior clonado de los mismos. Por suerte hay un montón de herramientas libres ahí fuera para hacer eso".

Allen comenta que utiliza los supercomputadores como herramienta de observación de ondas gravitacionales, es decir, como una herramienta más para conocer mejor el universo. "Por ejemplo, las parejas de agujeros negros no emiten tipo alguno de luz ni radiación optica, ondas de radio o rayos X, sin embargo sí emiten ondas gravitacionales, así que tenemos que estudiarlos fijándonos dichas emisiones. ¿Y quién sabe que más descubriremos? Esta es en realidad nuestra esperanza, encontrar algo realmente novedoso".

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