کلاسترینگ در لینوکس

[sat98]

کلاستر لینوکس زیر بار
با پیگیری و انجام مراحل شرح داده شده در بخش های پیشین مقاله کلاسترها، اکنون یک کلاستر آماده به کار دارید که می توانید قدرت آنرا آزمایش کرده و به نحوه کلی عملکرد کلاسترها پی ببرید.
برای شروع، از روی ایستگاه کاری که بعنوان مانیتور آنرا در نظر گرفته ایم، از روی کنسول وارد گره شماره ۱ و گره شماره ۲ می شویم. روی گره شماره ۱ با استفاده از دستور mosmon برنامه مانیتور کلاستر را که میزان بار هر گره را بصورت نمودارهای میله ای نمایش می دهد، اجرا می کنیم. روی گره شماره ۲، دستور زیر را در خط فرمان تايپ می کنیم:

# for x in 1 2 3 4
do
awk 'BEGIN {for(i=0;i<10000;i++)for(j=0;j<10000;j++);}' &
done

دستور فوق، ۴ اسکریپت awk را که شدیدا بار
CPU را بالا خواهند برد، بطور همزمان اجرا می کند. به کنسول گره شماره ۱ بازگشته و نمودار بار را زیر نظر می گیرم:

انتظار می رود پس از چند لحظه پردازش ها به گره های بعدی کلاستر (که ما فقط گره شماره ۱ را داریم) منتقل شوند. بسیار جالب است. پس از چند ثانیه پردازش ها به گره شماره ۱ منتقل شده و بار آن به سرعت بالا می رود:

همانطوری که در تصویر بالا مشاهده می کنید، میزان بار گره شماره ۱ به شدت بالا رفته و از بار گره شماره ۲ کاسته می شود. خوب این آزمایش بدی برای حصول اطمینان از کارکرد کلاستر نیست، ولی برای بررسی دقیق تر و گرفتن نتایج عملی تر، نیاز داریم تا تعدادی عملیات واقعی پردازشی را روی کلاستر انجام دهیم. یکی از بهترین عملیات پردازشی که می تواند به خوبی کارایی کلاستر را در بوته آزمایش قرار دهد، عملیات کد کردن فایل های موسیقی است.
به این منظور، ما دو نرم افزار کد کردن فایل های موسیقی با فرمت wav را انتخاب کرده و آزمایشات را به کمک آنها انجام خواهیم داد.

نصب نرم افزارهای لازم
نرم افزارهای مورد نیاز را تنها در گره ای که مایلید آزمایشات را از طریق آن انجام دهید نصب نمایید و نصب آن در سایر گره ها ضروری نیست. این قابلیت کلاستر سازی نامحسوس OpenMosix است که باعث می شود تا ما نیازی به نصب این نرم افزارها و قرار دادن فایلهای هدف روی یک اشتراک قابل دسترس در تمام شبکه نداشته باشیم.
نرم افزاری که ما از آن برای آزمایشات خود استفاده خواهیم کرد، نرم افزار کدینگ فایلهای صوتی به فرمت MP3 به نام Lame می باشد که یکی از سریعترین کد کننده های MP3 در جهان بوده و یک نرم افزار بازمتن است. این نرم افزار را از لینک زیر دانلود نمایید. حجم آن کمی بیشتر از ۱ مگابایت می باشد:

http://unc.dl.sourceforge.net/source...-3.93.1.tar.gz

پس از دانلود بسته کد منبع، جهت نصب نرم افزار دستورات زیر را در خط فرمان اجرا نمایید:

# gunzip lame-3.93.1.tar.gz
# tar -xf lame-3.93.1.tar
# cd lame-3.93.1
# ./configure
# make
# make install

نرم افزار Lame پس از چند دقیقه کامپایل و به راحتی نصب می شود. من نرم افزار را روی هر دو گره کلاستر نصب کرده ام، چون می خواهم دقیقا نحوه عملکرد آنرا در شرایط مختلف بررسی کنم. مورد دیگری که به آن نیاز است، تعدادی فایل wav است که باید آنها را تهیه کنید. من ۵ عدد فایل wav برای انجام آزمایشات تهیه کرده ام که حجم آنها حدود ۱۹۶ مگابایت می باشد (در حقیقت فایلهای MP3 بوده اند که توسط XMMS به فرمت wav برگردانده شدند).
در دایرکتوری root هریک از گره ها یک دایرکتوری به نام wav ایجاد کرده و فایلهای wav را در آنجا قرار مدهیم . در مرحله نخست آزمایش، هر یک از گره ها بصورت فردی فایلهای MP3 را کد می کنند. برای انجام آزمایش، دستور زیر را در خط فرمان وارد می کنیم:

# cd /root/wav
# for x in .wav
do
lame $x
done

در حقیت یک حلقه عملیات تبدیل فایل ها را یک به یک انجام می دهد. نتیجه حاصل مطابق جدول زیر می باشد:

Cyber<<<<<<<<<<<<18:46s
Debian<<<<<<<<<5:01s

پس از این مرحله OpenMosix را اجرا کرده و کلاستر را زیر بار می گذارم. دستور عملیات به صورت زیر است:

cd /root/wav
# for x in .wav
do
lame $x &
done

با اضافه شدن کاراکتر & تمامی ۵ عملیات به صورت همزمان و در پس زمینه اجرا خواهند شد. اجرای همزمان ۵ پروسه باعث مهاجرت پروسه ها به گره دیگر کلاستر و وارد شدن کلاستر در عملیات می گردد. خوب همانطور که انتظار می رفت، کلاستر کار می کند. نتیجه کار مطابق جدول زیر است:

cyber>>>>>>>4:11s
Debian>>>>>>3:36s

همانطور که می بینید، نتیجه عملیات بسیار جالب است. زمان ۵ دقیقه ای عملیات در دستگاه قویتر به سه دقیقه و نیم و زمان ۱۸ دقیقه و ۴۶ ثانیه ای دستگاه ضعیف تر به چهار دقیقه و ۱۱ ثانیه کاهش یافته است!!