Merancang dan Membangun Super Komputer Sendiri

BY : BARA LAURENTZA

 Postingan ini hanya sebagian ilmu dan sedikit pengetahuan dari penulis tentang membangun sendiri super komputer. Ringkasan dan pengembangan dari hasil googling.
Menurut LIPI, kendala dalam membangun super komputer adalah pada biaya pengadaan dan operasionalnya. Untuk komputer super Hitachi yang dipakai untuk komputasi fisika energi tinggi di KEK Tsukuba, yang menjadi komputer super tercanggih tahun 1998, diperlukan biaya milyaran yen untuk pembuatan dan instalasinya. Belum ditambah biaya operasional dan pemeliharaan yang memerlukan satu ruangan khusus dengan kondisi khusus, mulai dari instalasi listrik sampai pengatur suhu ruangan. Itupun rekor sebagai komputer super segera dikalahkan oleh komputer super generasi berikutnya yang memiliki kemampuan satu order diatasnya hanya dalam dua tahun kemudian. Fenomena ini persis seperti dunia PC pribadi. PC tercanggih yang dibeli saat ini akan menjadi barang kuno hanya dalam hitungan bulan akibat munculnya prosesor generasi terbaru setiap 6 bulan..
Jadi sangat mahal dan tidak efisien.

Alternatif populer saat ini adalah cluster computer (kelompok komputer) atau parallel computer (komputer paralel). Yaitu menggabungkan beberapa PC (disebut node) menjadi seolah-olah satu komputer dengan kemampuan yang lebih besar seperti ditunjukkan di gambar. Aplikasi sistem ini sudah sangat meluas pemakaiannya, bahkan sudah mulai menggeser pemakaian komputer super. Contoh paling terkenal adalah mesin pencari Google yang memanfaatkan lebih kurang 10.000 PC yang terangkai menjadi satu sistem dengan kemampuan komputasi yang canggih. Bahkan sistem perbankan di luar negeri sudah banyak yang memanfaatkan sistem berbasis komputer paralel ini. Sistem ini juga sudah didukung dan ditawarkan oleh para vendor dan penyedia jasa layanan sistem informasi profesional.

Dengan komputer paralel ini, biaya investasi bisa ditekan sampai titik terendah, selain nilai penyusutan yang juga jauh lebih rendah. Lebih penting lagi, sistem ini fleksibel terhadap perubahan teknologi komputer yang sangat cepat. Juga bisa dilakukan optimalisasi perangkat keras sesuai dengan karakteristik penggunaan. Misalnya untuk aplikasi yang mementingkan kecepatan proses penghitungan cukup dengan prosesor dan memori saja tanpa media penyimpan di setiap PC. Sebaliknya untuk aplikasi yang banyak memproduksi data, penekanan diberikan pada perangkat media penyimpanan. Dengan ini bisa dilakukan efisiensi investasi. Karena PC-PC lama masih bisa didayagunakan sesuai dengan kebutuhan. Bahkan banyak komputer paralel yang berbasis PC satu dekade lalu semacam Intel 486.

Meski hanya berbasis PC jangan diremehkan kemampuannya. Sebagai gambaran, seperti di Public Cluster LIPI (http://www.cluster.lipi.go.id), dari komputer paralel dengan 5 node masing-masing berbasis Pentium IV 2,4 GHz dan memori 1 Gb bisa diperoleh kemampuan sebesar 5 GFlops.Gambaran mengenai super komputer diperlihatkan pada gambar di bawah ini :

Membangun Super Komputer Sendiri (Definisi dan keuntungan Clustering)

Greg Pfister dalam bukunya "Search of Cluster" , mendefinisikan cluster sebagai tipe dari sister paralel atau terdistribusi yang bertumpu pada pengumpulan dari interkoneksi dari komputer-komputer, dan disatukan sebagai satu sumber daya komputasi. Intinya kemampuan dari beberapa komputer disatukan untuk menghasilkan kemampuan komputasi yang sangat besar.
Bagaimanapun, sebuah cluster sebuah kelompok dari komputer yang dikumpulkan bersama ke dalam bermacam-macam sumber daya. Pemberian taskdapat dilakukan kepada komputer yang spesifik atau kepada semua komputer.

Keuntungan dari Clustering:

• Aplikasi Saintifik
• Untuk ISP yang besar dan membutuhkan kemampuan database dalam skala besar
• Rendering Grafis dan animasi

Langsung saja kepada pokok pembahsan, yaitu konfigurasi clustering yang dapat dilakukan di Windows dan Linux. Pada postingan kali ini saya akan terlebih dahulu memberikan cara konfigurasi di Windows. Untuk konfigurasi di Linux akan ditulis pada postingan selanjutnya. Insya Allah,.Membangun Super Komputer - Membangun Windows Clustering

Hardware:Sebelum memulai, Anda seharusnya mempunyai hardware dan software sebagai berikut:

• Sekurang-kurangnya 2 PC dengan Windows XP, Windows NT, SP6 or Windows 2000 dihubungkan dengan perlatan LAN (hub, switch etc.).
• Pastikan selama penyetingan TCP/IP dan NETBUI telah ter-install. Dan jaringan pada kartu jaringan(NIC/atau juga dikenal sebagai ethernet) telah terdeteksi dan ter-install dengan benar.

Sekarang, Anda membutuhkan beberapa software yang membantu untuk membangun, mengembangkan dan mengeksekusi aplikasi melalui cluster ini. Software ini adalah inti yang membuat windows cluster menjadi mungkin.
Software
Message Passing Interface (MPI) adalah standar de facto untuk mensupport komputasi berbasis cluster. Berikut ini adalah implementasi dari standar tersebut.
Dalam artikel ini kita akan menggunakan mpich2 yang gratis dan dapat di-download disini , Silakan lihat panduan di situs itu juga, untuk keterangan lebih detail.
Langkah 1: Download dan unzip ke dalam sebuah folder
Langkah 2: Copy semua file dengan ekstensi .dll dari C:\MPICH2\lib ke folder C:\Windows\system32
Langkah 3: Install Cluster Manager Service pada beberapa Host yang Anda ingin gunakan untuk remote execution dari proses MPI. Untuk instalasi, start rcluma-install.bat (berlokasi di C:\MPICH2\bin directory) dengan klik dobel dari local atau network-drive. Anda harus jadi administrator (bukan User biasa) di host untuk menginstall service ini.
Langkah 4: Ikuti langkah 1 dan langkah 2 untuk konfigurasi node-node di cluster(saya menamai komputer-komputer itu dengan sebutan node)
Langkah 5: Sekarang, start RexecShell (dari folder C:\MPICH2\bin) dengan double-clicking:

Buka konfigurasi dialog dengan menekan F2. Distribution memuat sebuah precompiled contoh MPI program yang bernama cpi.exe (berlokasi di MPICH2/bin). Pilih itu sebagai actual program.Pilih ch_wsock sebagai active plug-in. Pilih hosts to compute on. Pada tab 'Account', masukkan your username, domain and password. Tekan OK untuk konfirmasi. Start Button (from the Window RexecShell) sekarang enabled dan dapat ditekan start cpi.exe on all chosen hosts. The output akan ditampilkan dalam jendela terpisah.
Congratulations -- your supercomputer (Windows cluster) is ready to run MPI programs! yey :v