Izgradnja klastera Raspberry Pi zabavan je način za dublje razumijevanje računalnih i poslužiteljskih sustava. Ali što je Raspberry Pi klaster, kako ga izraditi i za što ga možete koristiti nakon što je izgradnja dovršena?
Što je Raspberry Pi klaster?
Hosting web stranica, analiza gustih podataka i renderiranje digitalnih video snimaka samo su neki od primjera računalnih zadataka koji zahtijevaju veliku procesorsku snagu. A potražnja za ovom snagom uvijek raste.
Pružanje dovoljno resursa za zadovoljenje potreba zadataka poput ovih može se postići okomito ili vodoravno. Za vertikalni rast, jedno računalo je optimizirano za proizvodnju što je više moguće procesorske snage. To je u suprotnosti s horizontalnim rastom, gdje se sustavu dodaju dodatna računala.
Raspberry Pi računalni klasteri primjer su horizontalne optimizacije sustava. Jedan Raspberry Pi djeluje kao glavna jedinica koja daje upute zbirci čvorova Raspberry Pi koji se bave zadacima. Postavke klastera Raspberry Pi CM4 također su poznate kao Brambles. Umjesto Compute Module 4s, možete koristiti standardni Raspberry Pi 4s (ili druge modele), ali CM4 je moderniji ako želite kompaktan, učinkovit klaster.
Raspberry Pi CM4 klaster možete koristiti za ugošćavanje poslužitelja videoigara, upravljanje sustavom kućne automatizacije i još mnogo toga. Ali zašto biste htjeli izgraditi RPi klaster?
Zašto izgraditi Raspberry Pi klaster?
Postoji nekoliko ključnih razloga zbog kojih biste možda željeli izgraditi klaster Raspberry Pi umjesto kupnje snažnijeg računala koje će obaviti posao umjesto vas.
- Stabilnost i pouzdanost: Raspberry Pi klaster pruža stabilnost i pouzdanost dodavanjem redundancije vašem sustavu. To znači da kvar na ploči neće zaustaviti vaš klaster u njegovom radu, a zadatke dijele funkcionalni RPis. Širenje složenih računalnih zadataka na više ploča također može ponuditi veću stabilnost od pokretanja istih zadataka na jednoj.
- Izvođenje: Iako klaster Raspberry Pi ne daje ni jednoj ploči više snage, on još uvijek omogućuje poboljšanje ukupne izvedbe vašeg sustava. Zadaci se rješavaju istovremeno na svim pločama u klasteru, umjesto da jedna ploča mora obaviti sav težak posao.
- Skalabilnost: Klastere računala općenito je lakše povećati i smanjiti nego pojedinačne strojeve. Možete dodavati i uklanjati RPi ploče kako bi odgovarale trenutnim potrebama vašeg klastera, a sve to bez trošenja skupog hardvera.
- trošak: Raspberry Pis su nevjerojatno pristupačni u usporedbi sa stolnim i prijenosnim računalima. Možete dobiti komplet Raspberry Pis za svoj klaster za manje od cijene jednog osobnog računala, a sve to bez ugrožavanja dostupnosti resursa.
- Učenje: Izgradnja klastera Raspberry Pi dobar je način za učenje o nizu različitih tema. Možete naučiti o upravljanju poslužiteljem, rukovanju bazom podataka, pohrani u oblaku i još mnogo toga eksperimentirajući s vlastitim klasterom.
Kako izgraditi DIY Raspberry Pi klaster
Izgradnja Raspberry Pi računalnog klastera može se podijeliti u dvije glavne grupe zadataka; hardver i softver. Na obje ove skupine utječe svrha koju imate na umu za svoj klaster, zbog čega je ključno znati za što ćete koristiti svoj klaster prije nego što ga izgradite.
Odabir raspberry Pi klaster ploča
Odabir ploča klastera Raspberry Pi koje ćete koristiti za svoj klaster može biti zbunjujući. Ova dva primjera trebala bi vam dati bolju predodžbu o tome što tražiti, dok se također bave opsegom Raspberry Pi klastera u cjelini.
- RPi klasteri kućne automatizacije: Od vaših žarulja do brave na ulaznim vratima, skoro sve u modernom domu može biti automatizirano. Raspberry Pis je izvrstan mozak za kućnu automatizaciju, a izgradnja RPi klastera izvrstan je način za rukovanje svakim uređajem koji koristite. Dok Raspberry Pi 4 Model B ima smisla kao glavna "glavna" ploča u ovoj vrsti postavljanja, vjerojatno će biti gubitak graditi cijeli klaster pomoću njih. Na primjer, sustavima poput Philips Hue rasvjete može se upravljati pomoću ploča manje snage. Zbog toga se isplati odabrati svaki Raspberry Pis u klasteru kućne automatizacije na temelju zadatka koji će obavljati.
- RPi klasteri poslužitelja za video igre: Izgradnja poslužitelja za igre poput Minecrafta jedna je od najčešćih upotreba RPi klastera. Potrebna vam je onolika snaga obrade koju možete dobiti za ovakvu aplikaciju, ali vam ne trebaju dodatne značajke poput USB povezivanja za svaku ploču. To čini Raspberry Pi CM4 dobrim izborom u ovom slučaju upotrebe. Compute Module 4 zahtijeva noseću ploču za rad, budući da nema ugrađeni I/O, ali možete pronaći klasterske nosive ploče koje dobro funkcioniraju za poslužitelje igara.
Raspberry Pi CM4 ima istu snagu kao RPi 4, ali je napravljen za duboko ugrađene sustave i upotrebu na nosačima. Pi CM4 nema ugrađeni I/O koji se nalazi na njegovom parnjaku, ali obično dolazi po nižoj cijeni, što ga čini dobrim izborom za mnoge projekte klastera.
Dodatni hardver klastera Raspberry Pi
Uz računala koja odaberete za svoj klaster, za početak je potreban i dodatni hardver. Trebat će vam mrežni prekidač za međusobno povezivanje ploča, microSD kartice i vanjski SSD/HDD za pohranu te sve komponente specifične za vaš projekt.
Oni koji koriste Raspberry Pi CM4 i ploču nosača klastera neće trebati mrežni prekidač ili vanjsko napajanje za svaku ploču, jer će ploča nosača imati ove komponente ugrađene.
Odabir softvera klastera Raspberry Pi
Izgradnja Raspberry Pi računalnog klastera zabavan je i privlačan proces, ali je i izazovan. Početi jednostavno dobar je način da naučite osnove prije nego što isprobate kompliciranije projekte. Kao takav, preporučuje se da koristite Raspberry Pi OS za svoju glavnu ploču i Raspberry Pi OS Lite za svoje čvorne ploče kada prvi put počnete.
Vrijedno je slijediti vodič kada prvi put instalirati Raspberry Pi OS na vašoj ploči kako biste bili sigurni da nećete propustiti nijedan korak.
Za što možete koristiti Raspberry Pi klaster?
Postoji mnoštvo različitih slučajeva upotrebe Raspberry Pi ploče klastera, ali vas vjerojatno najviše zanimaju oni koje možete koristiti kod kuće. Isplati se malo istražiti kako biste pronašli načine da izvučete najviše iz svog Raspberry Pi klastera.
Raspberry Pi CM4 hosting web stranica
Poznato je da je web-stranice zahtjevno smjestiti na jednom stroju. Iako je većina web stranica lagana i radi brzo kada ima jednog posjetitelja, dodavanje više posjetitelja dramatično povećava radno opterećenje. Klaster Raspberry Pi Compute Module 4 može podijeliti ovo radno opterećenje između svakog od vaših Pi-ova kako bi im olakšao posao.
WordPress je izvrstan kandidat za ovu ideju, dajući vam besplatnu CMS platformu za izradu vaše web stranice. Naravno, možete također razmisliti o izgradnji svoje web stranice s hostingom na Raspberry Piju od nule.
Raspberry Pi CM4 ploče su dobar izbor za web hosting, jer nećete trebati da svaka ploča ima svoje I/O portove za ovakav projekt. Ovakva izgradnja vašeg klastera također će smanjiti njegov trag.
Raspberry Pi Minecraft poslužitelj za igre Hosting
Omogućavanje korisnicima da ugoste vlastite poslužitelje jedna je od ključnih prednosti igara poput Minecrafta. Možete postaviti vlastita pravila i dopustiti samo ljudima s kojima želite igrati na svom poslužitelju, a sve to bez potrebe davanja novca tvrtki za hosting poslužitelja treće strane.
Moguće je izgraditi Minecraft poslužitelj na Raspberry Pi klasteru koristeći Kubernetes i Helm, a ne trebate čak ni najnovije ploče da obavite posao. Kao što je prikazano u ovaj projekt na GitHubu, možete izgraditi Minecraft poslužitelj sa samo Raspberry Pi 4 Model B i pregršt Raspberry Pi 3. Što više igrača dodate, više resursa će vam trebati, ali vaš se klaster može lako skalirati.
Na sličan način možete i vi pretvorite svoj Raspberry Pi CM4 u retro igraću konzolu, iako vam za ovo nije potreban klaster.
Raspberry Pi dijeljenje datoteka i oblak
Izgradnja NAS-a ili sustava za dijeljenje datoteka za vaš dom ili malu tvrtku nikada nije bila lakša uz pomoć Raspberry Pi klastera. Alati poput Sambe ne zahtijevaju klaster za ispravan rad, ali postavljanje klastera omogućit će vam da podnesete mnogo više prijenosa podataka nego što bi to bilo moguće na jednoj RPi ploči.
Za ovu vrstu projekta možete koristiti bilo koje ploče koje želite, iako će Raspberry Pi CM4s i Raspberry Pi 4 Model B ponuditi najveću propusnost. Možete dati ograničenja korištenja resursa za svakog korisnika kako biste osigurali da se vaš klaster za dijeljenje datoteka ne zaglavi.
Učenje s Raspberry Pi Compute Clusterom
Izgradnja vlastitog Raspberry Pi računalnog klastera jedan je od najboljih načina da naučite o upravljanju poslužiteljima, superračunalima i nizu drugih tema. To vam može pomoći da se pripremite za karijeru u svijetu tehnologije ili čak samo poboljšate svoje vještine „uradi sam“, ali u svakom će slučaju biti vrijedno truda.
