Raspberry Pi klastera izveide ir jautrs veids, kā iegūt dziļāku izpratni par skaitļošanas un serveru sistēmām. Bet kas ir Raspberry Pi klasteris, kā to izveidot un kam to var izmantot, kad izveide ir pabeigta?
Kas ir Raspberry Pi klasteris?
Vietņu mitināšana, blīvu datu analīze un digitālo videomateriālu renderēšana ir tikai daži skaitļošanas uzdevumu piemēri, kuriem nepieciešama liela apstrādes jauda. Un pieprasījums pēc šīs jaudas vienmēr pieaug.
Nodrošinot pietiekami daudz resursu, lai apmierinātu šādu uzdevumu vajadzības, var sasniegt vertikāli vai horizontāli. Vertikālai izaugsmei viens dators ir optimizēts, lai ražotu pēc iespējas lielāku apstrādes jaudu. Tas ir pretstatā horizontālajai izaugsmei, kad sistēmai tiek pievienoti papildu datori.
Raspberry Pi skaitļošanas klasteri ir horizontālās sistēmas optimizācijas piemērs. Viens Raspberry Pi darbojas kā galvenā vienība, kas sniedz norādījumus mezglu Raspberry Pis kolekcijai, kas veic uzdevumus. Raspberry Pi CM4 klasteru iestatījumi ir pazīstami arī kā Brambles. Tā vietā, lai aprēķinātu 4. moduli, jūs varētu izmantot standarta Raspberry Pi 4s (vai citus modeļus), taču CM4 ir racionalizētāks, ja vēlaties kompaktu, efektīvu kopu.
Varat izmantot Raspberry Pi CM4 kopu, lai mitinātu videospēļu serverus, pārvaldītu mājas automatizācijas sistēmu un daudz ko citu. Bet kāpēc jūs vēlaties izveidot RPi klasteru?
Kāpēc izveidot Raspberry Pi kopu?
Ir vairāki galvenie iemesli, kāpēc jūs varētu vēlēties izveidot Raspberry Pi klasteru, nevis iegādāties jaudīgāku datoru, lai veiktu darbu jūsu vietā.
- Stabilitāte un uzticamība: Raspberry Pi klasteris nodrošina stabilitāti un uzticamību, pievienojot jūsu sistēmai dublēšanu. Tas nozīmē, ka dēļa kļūme neapturēs jūsu kopu, jo uzdevumus koplieto funkcionālie RPis. Sarežģītu skaitļošanas uzdevumu izplatīšana vairākās platēs var arī nodrošināt lielāku stabilitāti nekā to pašu uzdevumu izpilde vienā.
- Performance: Lai gan Raspberry Pi klasteris nedod vienai platei vairāk jaudas, tas joprojām ļauj uzlabot jūsu sistēmas vispārējo veiktspēju. Uzdevumi tiek apstrādāti vienlaicīgi pa klastera dēļiem, nevis vienam dēļam ir jāveic visa smagā celšana.
- Mērogojamība: Datoru klasterus parasti ir vieglāk palielināt un samazināt nekā atsevišķas iekārtas. Varat pievienot un noņemt RPi plates, lai tās atbilstu jūsu klastera pašreizējām vajadzībām, netērējot dārgu aparatūru.
- Izmaksas: Raspberry Pis ir neticami pieejamas, salīdzinot ar galddatoriem un klēpjdatoriem. Jūs varat iegādāties Raspberry Pis komplektu savam klasterim par mazāku cenu nekā viena datora cena, nemazinot resursu pieejamību.
- Mācīšanās: Raspberry Pi klastera izveide ir labs veids, kā uzzināt par dažādām tēmām. Varat uzzināt par servera pārvaldību, datu bāzes apstrādi, mākoņkrātuvi un daudz ko citu, eksperimentējot ar savu kopu.
Kā izveidot DIY Raspberry Pi kopu
Raspberry Pi skaitļošanas klastera izveidi var sadalīt divās galvenajās uzdevumu grupās; aparatūru un programmatūru. Abas šīs grupas ietekmē jūsu iecerētais klastera mērķis, tāpēc pirms kopas izveides ir ļoti svarīgi zināt, kādam nolūkam izmantosit.
Raspberry Pi klasteru dēļu izvēle
Raspberry Pi klastera dēļu atlase, ko izmantosit klasterim, var radīt neskaidrības. Šiem diviem piemēriem vajadzētu sniegt jums labāku priekšstatu par to, ko meklēt, vienlaikus aplūkojot arī Raspberry Pi klasteru darbības jomu kopumā.
- Mājas automatizācijas RPi klasteri: — sākot ar spuldzēm un beidzot ar ārdurvju slēdzeni, gandrīz visu mūsdienu mājās var automatizēt. Raspberry Pis lieliski palīdz mājas automatizācijai, un RPi klastera izveide ir lielisks veids, kā rīkoties ar katru izmantoto ierīci. Lai gan Raspberry Pi 4 Model B ir jēga kā galvenais "galvas" panelis šāda veida iestatījumos, visticamāk, būs veltīgi izveidot visu klasteru, izmantojot tos. Piemēram, tādas sistēmas kā Philips Hue apgaismojums ir vadāmas, izmantojot mazākas jaudas dēļus. Tāpēc ir vērts izvēlēties katru Raspberry Pis savā mājas automatizācijas klasterī, pamatojoties uz uzdevumu, ko tie veiks.
- Videospēļu servera RPi kopas: Serveru veidošana spēlēm, piemēram, Minecraft, ir viens no visizplatītākajiem RPi klastera lietojumiem. Jums ir nepieciešams tik daudz apstrādes jaudas, cik varat iegūt šādai lietojumprogrammai, taču jums nav nepieciešamas papildu funkcijas, piemēram, USB savienojums katrai platei. Tas padara Raspberry Pi CM4 par labu izvēli šajā lietošanas gadījumā. Aprēķināšanas modulim 4 ir nepieciešama nesēja plate, jo tajā nav iebūvēta I/O, taču jūs varat atrast klasteru nesēja plates, kas labi darbojas spēļu serveros.
Raspberry Pi CM4 ir tāda pati jauda kā RPi 4, taču tas ir paredzēts dziļi iegultām sistēmām un lietošanai uz nesējplatēm. Pi CM4 trūkst iebūvētās I/O, kas atrodama tā ekvivalentā, taču tas parasti ir par zemāku cenu, padarot to par labu izvēli daudziem klasteru projektiem.
Papildu Raspberry Pi klastera aparatūra
Papildus datoriem, ko izvēlaties klasterim, ir nepieciešama papildu aparatūra, lai sāktu darbu. Jums būs nepieciešams tīkla slēdzis, lai savienotu plates, microSD kartes un ārējais SSD/HDD glabāšanai, kā arī visi jūsu projektam raksturīgie komponenti.
Tiem, kas izmanto Raspberry Pi CM4 un klastera nesēja plati, katrai platei nav nepieciešams tīkla slēdzis vai ārējais barošanas avots, jo nesējplatē būs iebūvēti šie komponenti.
Raspberry Pi klastera programmatūras izvēle
Raspberry Pi skaitļošanas klastera izveide ir jautrs un saistošs process, taču tas ir arī izaicinājums. Sākot ar vienkāršu darbību, ir labs veids, kā apgūt pamatus, pirms sākat izmēģināt sarežģītākus projektus. Tāpēc, kad pirmo reizi sākat darbu, ieteicams izmantot Raspberry Pi OS galvenajam panelim un Raspberry Pi OS Lite mezglu paneļiem.
Pirmoreiz ir vērts ievērot ceļvedi instalēt Raspberry Pi OS uz tāfeles, lai nepalaistu garām nevienu darbību.
Kādiem nolūkiem jūs varat izmantot Raspberry Pi kopu?
Raspberry Pi klastera platei ir daudz dažādu lietošanas gadījumu, taču jūs, iespējams, visvairāk interesē tie, kurus varat izmantot mājās. Ir vērts veikt kādu pētījumu pašam, lai atrastu veidus, kā maksimāli izmantot savu Raspberry Pi klasteru.
Raspberry Pi CM4 vietnes mitināšana
Vietnes ir ļoti grūti mitināt vienā datorā. Lai gan lielākā daļa vietņu ir vieglas un darbojas ātri, ja tajās ir viens apmeklētājs, vairāk apmeklētāju pievienošana ievērojami palielina darba slodzi. Raspberry Pi Compute Module 4 klasteris var sadalīt šo darba slodzi starp katru jūsu Pi, lai atvieglotu viņu darbu.
WordPress ir lielisks šīs idejas kandidāts, sniedzot jums bezmaksas CMS platformu vietnes izveidei. Protams, jūs varētu arī apsvērt iespēju izveidot Raspberry Pi mitināto vietni no nulles.
Raspberry Pi CM4 plates ir laba izvēle vietņu mitināšanai, jo šādam projektam katrai platei nav jābūt atsevišķiem I/O portiem. Šādi veidojot savu klasteru, samazināsies arī tā nospiedums.
Raspberry Pi Minecraft spēļu servera mitināšana
Viena no galvenajām spēļu, piemēram, Minecraft, priekšrocībām ir nodrošināt lietotājiem iespēju mitināt savus serverus. Varat iestatīt savus noteikumus un atļaut savā serverī spēlēt tikai tiem cilvēkiem, ar kuriem vēlaties spēlēt, turklāt bez nepieciešamības dot naudu trešās puses serveru mitināšanas uzņēmumam.
Ir iespējams izveidot Minecraft serveri Raspberry Pi klasterī, izmantojot Kubernetes un Helm, un šī darba veikšanai jums pat nav nepieciešami jaunākie dēļi. Kā parādīts šis projekts vietnē GitHub, jūs varat izveidot Minecraft serveri, izmantojot tikai Raspberry Pi 4 modeli B un sauju Raspberry Pi 3. Jo vairāk spēlētāju pievienosit, jo vairāk resursu jums būs nepieciešams, taču jūsu kopu var viegli paplašināt.
Līdzīgā veidā jūs varat arī pārvērtiet savu Raspberry Pi CM4 par retro spēļu konsoli, lai gan šim nolūkam jums nav nepieciešama kopa.
Raspberry Pi failu koplietošana un mākonis
NAS vai failu apmaiņas sistēmas izveide jūsu mājām vai mazam uzņēmumam nekad nav bijusi tik vienkārša, izmantojot Raspberry Pi kopu. Tādiem rīkiem kā Samba nav nepieciešams klasteris, lai tas darbotos pareizi, taču, ja ir izveidots klasteris, varēsit apstrādāt daudz vairāk datu pārsūtīšanas, nekā tas būtu iespējams ar vienu RPi plati.
Šāda veida projektiem varat izmantot jebkuras plates, kas jums patīk, lai gan Raspberry Pi CM4s un Raspberry Pi 4 Model Bs piedāvās vislielāko joslas platumu. Varat nodrošināt resursu izmantošanas ierobežojumus katram lietotājam, lai nodrošinātu, ka jūsu failu koplietošanas klasteris netiek iestrēdzis.
Mācīšanās, izmantojot Raspberry Pi skaitļošanas kopu
Sava Raspberry Pi skaitļošanas klastera izveide ir viens no labākajiem veidiem, kā uzzināt par servera pārvaldību, superdatoriem un daudzām citām tēmām. Tas var palīdzēt sagatavoties karjerai tehnoloģiju pasaulē vai pat vienkārši uzlabot savas pašdarīšanas prasmes, taču jebkurā gadījumā tas būs pūļu vērts.
