แนะนำระบบพีซีคลัสเตอร์

          ระบบพีซีคลัสเตอร์ คือ การนำคอมพิวเตอร์หลายๆตัวมาเชื่อมต่อกันเพื่อให้ทำงานเหมือนเครื่องใหญ่เครื่องเดียว ความแตกต่างระหว่างระบบคลัสเตอร์กับระบบ LAN ก็คือ ระบบ LAN จะเป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์จำนวนมากเพื่อใช้ทรัพยากรร่วมกันโดยแต่ละเครื่องยังเป็นเครื่องอิสระ แต่ระบบคลัสเตอร์เป็นการรวมเครื่องๆหลายหลายเครื่องที่ประสานงานกันอย่างแน่นแฟ้นจนเปรียบเสมือนเป็นเครื่องเดียวกัน ระบบคลัสเตอร์นี้สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานได้แทนระบบเซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ได้เป็นอย่างดีในราคาที่ถูกกว่าอย่างไม่น่าเชื่อ

          โดยปรกติแล้วโครงสร้างพื้นฐานของระบบคลัสเตอร์และระบบ LAN ไม่ต่างกันมาก แต่ระบบคลัสเตอร์จะพึ่งพาซอฟต์แวร์พิเศษที่กระจายงานไปในกลุ่มของคอมพิวเตอร์ที่มารวมกันทำงานเป็นระบบคลัสเตอร์ องค์ประกอบสำคัญของเทคโนโลยีคลัสเตอร์มีอยู่สามประการ คือ

1. คอมพิวเตอร์และเครือข่ายความเร็วสูงเนื่องจาก โครงสร้างของระบบพีซีคลัสเตอร์ทั่วไปจะประกอบด้วยเครื่องพีซีสมรรถนะสูงจำนวนหนึ่งที่นำมาเชื่อมต่อกันด้วยเครือข่ายความเร็วสูง เช่น ระบบ ATM Switch, Fast Ethernet Switch, Myrinet
2. ระบบซอฟแวร์ที่สนับสนุนการทำงานแบบคลัสเตอร์
3. โปรแกรมประยุกต์ที่ใช้ขีดความสามารถดังกล่าวในการทำงาน

ในปัจจุบันมีแนวโน้มทางเทคโนโลยีหลายประการที่สนับสนุนการก้าวไปสู่ระบบพีซีคลัสเตอร์ เช่น

• โพรเซสเซอร์ของเครื่องพีซีในปัจจุบันมีสมรรถนะแทบจะไม่แตกต่างจากโพรเซสเซอร์ของเครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ดังนั้นการเชื่อมระบบพีซีเข้าด้วยกันจึงมีสมรรถนะไม่แตกต่างจากระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ขายกันอยู่เลย อย่างไรก็ตามเนื่องจากเทคโนโลยีของพีซีมีการขายจำนวนมหาศาล ผลที่ได้คือ ราคาที่ถูกมากเมื่อเทียบกับประสิทธิภาพ นอกจากนั้นการแข่งขันที่รุนแรงยังทำให้เงินทุนที่ทุ่มให้การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีพีซีนั้นมหาศาล การพัฒนาจึงเป็นไปอย่างรวดเร็ว ทำให้ได้ของที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นมากในราคาเท่าเดิมตลอดเวลา
• อุปกรณ์ที่นำมาต่อเชื่อมในระบบคลัสเตอร์นี้เป็นของที่หาซื้อได้ง่ายตามท้องตลาดทั่วไปและซอฟต์แวร์ที่ใช้มีจำนวนมากที่เป็น Open source และ freeware ทำให้ลดค่าใช้จ่ายด้านลิขสิทธ์และยังถูกกฎหมายอีกด้วย
• เมื่อใช้ระบบเซิร์ฟเวอร์ราคาแพงจะมี ค่าบำรุงรักษาที่สูงมากเมื่อเทคโนโลยีนั้นเก่าหรือทำงานช้าไปแล้ว การเพิ่มความสามารถของระบบจะเป็นไปได้ยาก ในขณะที่ในระบบพีซีคลัสเตอร์สามารถเพิ่มความสามารถได้ทีละน้อยในราคาถูกกว่า นอกจากนั้นระบบพีซีเป็นเทคโนโลยีที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคยทำให้สามารถบำรุงรักษาระบบได้โดยไม่ต้องจ้างบริษัทในราคาแพง

การนำเทคโนโลยีระบบคลัสเตอร์มาใช้งานจะมีด้วยกันสองจุดประสงค์หลัก คือ

• ช่วยเร่งความเร็วของงานหรือทำให้ระบบรองรับผู้ใช้ได้มากขึ้น สำหรับประการนี้เป็นไปได้โดยใช้เทคโนโลยีของการประมวลผลแบบขนานหรือแบบกระจาย ซึ่งเป็นการแบ่งงานใหญ่ๆออกเป็นงานเล็กๆจำนวนมากแล้วให้เครื่องหลายเครื่องช่วยกันทำงาน เช่น ถ้าเราต้องการทำระบบเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่ขยายขนาดได้มาก ทำได้โดยการกระจายการเรียกค้นของผู้ใช้ไปหลายๆเครื่อง ดังนั้นผู้ใช้รู้สึกได้ทันทีว่าระบบเร็วขึ้น เนื่องจากแต่ละเครื่องรับงานน้อยลง จริงๆแล้วเทคนิคการประมวลผลแบบขนานก็ไม่มีอะไรลึกลับหรอกครับ เพราะเราใช้ในชีวิตประจำวันบ่อยๆ เช่นการสร้างบ้าน ถ้าใช้ช่างคนเดียวสร้างบ้านอาจจะต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะเสร็จ แต่ถ้าเราจ้างคนงานก่อสร้างมาหนึ่งโขยงมาช่วยกันทำงาน เช่นคนหนึ่งผสมปูน คนหนึ่งก่ออิฐ คนหนึ่งฉาบปูน งานก็เสร็จเร็วขึ้นมาก
• ทำให้ระบบมีความเชื่อถือได้สูงขึ้นเพื่อรองรับงานที่เป็น Mission Critical Operation งานเหล่านี้ เช่น การบริการฐานข้อมูล ต้องการระบบที่ทำงานได้ ตลอด 24 ชั่วโมง 7 วัน และตลอดปี การประยุกต์หลักการของคลัสเตอร์อาศัยการทำงานประสานกันของระบบจำนวนมาก เมื่อเครื่องใดเครื่องหนึ่งหยุดทำงาน งานต่างๆจะถูกโอนย้ายหรือทดแทนโดยอัตโนมัติไปยังเครื่องอื่นทำให้ผู้ใช้รู้สึกว่าเครื่องทำงานอยู่ตลอดเวลา
  

การประยุกต์ใช้งานคลัสเตอร์ในงานด้านธุรกิจ

          เนื่องจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางคอมพิวเตอร์กับธุรกิจเริ่มมีมากขึ้น ดังนั้นการใช้งานของคลัสเตอร์จึงมิได้ถูกจำกัดอยู่เพียงงานทางด้านวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการใช้งานทางด้านธุรกิจได้ด้วย ซึ่งพอจะแบ่งเป็นด้านต่าง ๆ ได้ดังนี้

ด้านการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่

          ในการคำนวณข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อให้ได้มาซึ่งฐานความรู้ (Knowledge Based)นั้น จำเป็นต้องอาศัยเทคนิคต่าง ๆ เช่น การทำ Information Retrieval, Data Mining, Data Warehouse, การทำ index ของเอกสารต่าง ๆ ซึ่งเป็นเทคนิคที่อยู่เบื้องหลังของความสำเร็จของเว็บเซิร์ฟเวอร์ ในปัจจุบัน ซึ่งการกระทำดังกล่าวจำเป็นต้องอาศัยเครื่องคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงเนื่องจากเป็นงานที่ใช้เวลาในการทำงานหลายวัน ดังนั้นคลัสเตอร์จึงมีบทบาทในด้านนี้ไม่แพ้ในด้านอื่น ๆ

ด้านการสร้างเว็บเซิร์ฟเวอร์

          จุดประสงค์ของการนำลีนุกซ์มาเป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์ก็เพื่อทำให้เว็บนั้นมีคุณสมบัติในด้าน High-Availability ซึ่งหมายถึงการทำให้ user สามารถใช้บริการตลอดเวลาถึงแม้จะมีบางโหนดตายไปก็ตาม การใช้งานคลัสเตอร์เป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์นั้น จำเป็นต้องใช้คลัสเตอร์แบบเปิดเพื่อให้ User ติดต่อเข้ามาผ่านทางอินเตอร์เน็ตได้ การใช้งานคลัสเตอร์เป็นเว็บคลัสเตอร์ที่สามารถขยายตัวได้ต้องอาศัยซอฟต์แวร์ช่วยในการกระจายงาน ในเบื้องต้นอาจใช้วิธีการกระจายงานแบบง่าย ๆ โดยแก้ไข Domain name Server (DNS) ให้ชื่อเดียวกันแต่มีหลาย IP ทำให้เมื่อมีไคลแอนต์ต้องการ Resolve Hostname เป็น IP DNS จะตอบโดยกระจาย IP ไปบนหลายเครื่องทำให้การบริการผู้ใช้ถูกกระจายออกตามไปด้วย การติดตั้งอีกแบบที่ดีกว่า แต่ซับซ้อนกว่า คือการใช้ Linux Virtual Server (LVS) ซึ่งเป็นการแก้ไขพิเศษในระดับเคอร์เนล ซอฟต์แวร์ LVS จะทำงานโดยบนเซิร์ฟเวอร์โหนดโดย เลือกเซิร์ฟเวอร์ที่เหมาะสมเพื่อให้บริการไคลแอนต์นั้น แล้วส่ง IP โดยผ่านการแปลงแอดเดรสให้เหมาะสมไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ถูกเรียก เมื่อเซิร์ฟเวอร์ค้นข้อมูลเสร็จก็จะส่งข้อมูลกลับไปให้ไคลเอนต์เองในปัจจุบันมีเว็บเซิร์ฟเวอร์หลายตัวใช้วิธีนี้เช่น www.google.com ซึ่งใช้คลัสเตอร์มากกว่า 10000 โหนดเพื่อใช้ในการให้บริการการค้นข้อมูลบนอินเตอร์เน็ต LVS สามารถ download ได้จาก www.linuxvirtualserver.org

ด้านการสร้าง Internet Server ขนาดใหญ่และการทดแทน File Server ภายในองค์กร

          ในอดีตการใช้งาน Internet Server ขนาดใหญ่นิยมใช้เซิร์ฟเวอร์เครื่องเดียวที่มีสมรรถนะสูงเพื่อรองรับจำนวนของผู้ใช้บริการที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แต่อย่างไรก็ตามวิธีการดังกล่าวต้องใช้ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง ดังนั้น คลัสเตอร์ซึ่งมีความสามารถในการให้บริการด้าน Internet Server อยู่แล้วจึงเป็นทางออกที่ดีสำหรับผู้ให้บริการ Internet Server ขนาดใหญ่ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานใน 2 ด้านคล้ายกับเว็บเซิร์ฟเวอร์ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว องค์กรในปัจจุบันใช้ File Server เพื่อที่จะ Share ข้อมูลระหว่างพนักงานภายในองค์กรเพื่อประหยัด Hard Disk ซึ่งจำเป็นต้องใช้เซิร์ฟเวอร์ที่มีขนาดใหญ่เพื่อที่จะตอบสนองผู้ใช้ได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นลีนุกซ์เซิร์ฟเวอร์ก็เป็นทางออกที่ดีสำหรับการนำไปประยุกต์ใช้ในด้านนี้เช่นกัน

ด้านธุรกิจการสร้างภาพยนตร์ โฆษณาและบันเทิง

          ในการสร้างภาพยนต์ที่ใช้ Computer Graphics เพื่อสร้างความสมจริงให้กับภาพยนตร์นั้นจะต้องใช้เวลาในการสร้างภาพ (Render) ในแต่ละเฟรมค่อนข้างนานซึ่งกว่าจะได้ภาพยนตร์สักเรื่องหนึ่งต้อง Render ภาพหลายเฟรมมาก ดังนั้นจึงมีผู้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพีซีคลัสเตอร์เข้ากับการสร้างภาพยนตร์ ภาพยนตร์ที่เรารู้จักหลายเรื่อง เช่น AI, Monster Inc., Lord of the Ring และ Shrekเป็นต้นได้ใช้คลัสเตอร์ นับร้อย เครื่องเพื่อกระบวนการ Rendering เพื่อสร้างภาพที่สมจริงดังกล่าว

การประยุกต์ใช้งานคลัสเตอร์ในงานด้านวิทยาศาสตร์

ด้านการพยากรณ์อากาศ

          ในอดีตในการพยากรณ์อากาศนั้นจำเป็นต้องใช้ระบบซูปเปอร์คอมพิวเตอร์เนื่องจากต้องอาศัยการคำนวณอย่างมหาศาลในเวลาอันจำกัด (ลองคิดดูถ้าผลการพยากรณ์อากาศของวันพรุ่งนี้คำนวณเสร็จในอีก 2 สัปดาห์ข้างหน้า ผลจะเป็นอย่างไร) แต่อย่างไรก็ตามระบบซูปเปอร์นั้นมีราคาสูงมาก ดังนั้นการใช้คลัสเตอร์จึงเป็นทางออกที่ดีทางหนึ่งสำหรับประเทศยากจนในการพยากรณ์อากาศ ในปัจจุบันมีผู้พัฒนาโปรแกรมในการพยากรณ์อากาศสำหรับคลัสเตอร์ เช่น โปรแกรม Parallel PSU/NCAR Mesoscale Model Generation 5 (MM5) ในปัจจุบันมีผู้นิยมใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวมาใช้ในสถาบันทางด้านพยากรณ์อากาศมากกว่า 30ประเทศทั่วโลก

ด้านการคำนวณผลภาพถ่ายดาวเทียม

          ในการวางผังเมือง การจัดการที่ดิน การจัดการระบบจราจร การวางแผนป้องกันน้ำท่วม เราจำเป็นต้องใช้ภาพถ่ายดาวเทียมหรือภาพถ่ายทางอากาศเพื่อมาวิเคราะห์หาข้อมูลต่าง ๆ ที่จำเป็น ซึ่งการใช้ซอฟต์แวร์เพื่อวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียมดังกล่าวใช้ระยะเวลาในการทำงานค่อนข้างนานคลัสเตอร์จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่มีผู้นิยมใช้มาวิเคราะห์ผลภาพถ่ายดาวเทียม ภาพถ่ายทางอากาศ ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการคำนวณผลภาพถ่ายดาวเทียม เช่น GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) ของ GRASS Research Group มหาวิทยาลัย Baylor ประเทศสหรัฐอเมริกา

ด้านการออกแบบเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และยานพาหนะ

          การออกแบบเครื่องมือทางวิทยาศาตร์ที่สำคัญ เช่น การออกแบบกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ การออกแบบเครื่องมือที่ใช้ในห้องปฎิบัติการวิจัย รวมถึงการออกแบบยานพาหนะที่ใช้กันในปัจจุบันนิยมสร้างแบบจำลองโดยใช้คอมพิวเตอร์ก่อนที่จะสร้างจริง ดูรูปที่ 8 เพื่อที่จะได้สามารถตรวจสอบข้อผิดพลาดต่าง ๆ ก่อนที่จะสร้างจริงการรันโปรแกรมที่ใช้ในการออกแบบ (CAD/CAM) ต่าง ๆ ค่อนข้างจะใช้ระยะเวลานาน ดังนั้นจึงมีผู้ผลิตอุปกรณ์และยานพาหนะบางรายนำเทคโนโลยีคลัสเตอร์ไปประยุกต์ใช้

ด้านการจำลองแบบทางฟิสิกส์

           เทคโนโลยีทางด้านฟิสิกส์ซึ่งเป็นพื้นฐานต่าง ๆ ทางด้านวิศวกรรมในปัจจุบันได้รุดหน้าไปมาก มีผู้หันมานิยมใช้การจำลองแบบในงานที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์มากขึ้น เช่น การจำลองแบบการกระจายความร้อน การจำลองแบบทางด้านนิวเคลียส์ฟิสิกส์ แต่อย่างไรก็ตามโปรแกรมจำลองแบบด้านฟิสิกส์มีความต้องการในการคำนวณสูง ดังนั้นจึงมีผู้ประยุกต์ใช้ลีนุกส์คลัสเตอร์มากขึ้นเรื่อย ๆ

ด้านการจำลองแบบทางเคมีและการออกแบบยา

           วิทยาการทางด้านเคมีเริ่มหันมาใช้การจำลองแบบมากขึ้น เช่น การออกแบบยาสมัยใหม่ การจำลองแบบมลพิษในอากาศ การศึกษาพฤติกรรมของอนุภาคใน Fluidize-Based การคำนวณพฤติกรรมต่าง ๆ ของของไหล เป็นต้น ซึ่งการจำลองแบบเหล่านี้เป็นพื้นฐานที่สำคัญในโรงงานต่าง ๆ โปรแกรมการจำลองแบบดังกล่าวต้องอาศัยระยะเวลาในการคำนวณค่อนข้างนาน ดังนั้นคลัสเตอร์จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของหน่วยงานต่าง ๆ เพื่อที่จะใช้ในการพัฒนาโปรแกรมจำลองแบบทางด้านเคมี

ด้านการจำลองแบบทางชีววิทยา

           ในปัจจุบันเทคโนโลยีในด้านการจำลองแบบทางชีววิทยาก้าวหน้าขึ้นมากจนสามารถจำลองแบบ Sub-Cellular ได้ ซึ่งมีผู้นิยมใช้ซอฟต์แวร์การจำลองแบบเพื่อ จำลอง DNA การจำลองเซลล์ของกล้ามเนื้อ ตลอดจนถึงการทำยา ซึ่งซอฟต์แวร์ดังกล่าวจำเป็นต้องรันบนเครื่องที่มีสมรรถนะสูงดังนั้น คลัสเตอร์จึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือก สำหรับนักชีววิทยาที่ตัองการรันโปรแกรมการจำลองแบบทางชีววิทยา

แนะนำระบบกริด

           ระบบกริด คือ การนำระบบคอมพิวเตอร์หลายๆระบบมาเชื่อมต่อกันเพื่อให้ทำงานเหมือนระบบใหญ่เพียงระบบเดียว ความแตกต่างระหว่างระบบกริดกับระบบคลัสเตอร์ ก็คือ ระบบคลัสเตอร์จะเป็นขององค์กรเพียงองค์กรเดียว แต่ระบบกริดไม่จำเป็น ระบบย่อยในระบบกริดสามารถแยกจัดการอย่างอิสระโดยผู้บริหารของระบบนั้นๆ ขณะเดียวกันระบบกริดยังคงให้ความรู้สึกของความเสมือนเป็นหนึ่งเดียวของทั้งระบบ เช่น ระบบบัญชีผู้ใช้ซึ่งผู้ใช้ที่เข้าสู่ระบบกริดแล้วไม่จำเป็นต้องเข้าสู่แต่ละระบบอีกครั้ง ระบบกริดมีส่วนสำคัญในการสร้างระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ในอนาคต รวมถีงการสื่อสารระหว่างกลุ่มคนจำนวนมากอีกด้วย

ปัจจุบันเทคโนโลยีกริดถูกนำไปใช้ 3 ลักษณะ ได้แก่

• เพิ่มสมรรถนะการคำนวณ (Computational Grid) การใช้งานคล้ายกับระบบคลัสเตอร์แต่สามารถใช้ทรัพยากรขององค์กรอื่นได้ ทำให้การใช้ทรัพยากรเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น งานส่วนใหญ่มันเกี่ยวกับการวิจัยและพัฒนาทั้งด้านเคมี พันธุ์กรรม และการจำลองเหตุการณ์จริง
• เพิ่มขนาดและความเร็วการเก็บข้อมูลขนาดใหญ่มาก (Data Grid) การวิจัยหลายด้านต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลปริมาณมากเนื่องจากมีข้อมูลเข้ามาใหม่ตลอดเวลาจนไม่สามารถนำไปวิเคราะห์ได้ทัน ระบบกริดจะให้บริการการบันทึกข้อมูลความเร็วสูงลงในระบบเพื่อใช้วิเคราะห์ในภายหลัง
• สื่อสารระหว่างกลุ่มคนจำนวนมาก (Access Grid) ได้รับความนิยมอย่างสูงจากบริษัทชั้นนำหลายแห่ง มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อใช้ประชุมทางไกลระหว่างกลุ่มคนหลายกลุ่มพร้อมกัน

ศูนย์วิจัยการประมวลผลสมรรถนะสูงและเครือข่ายมีส่วนร่วมในการพัฒนาเทคโนโลยีระบบกริดที่สำคัญในหลายหน่วยงาน เช่น

• ThaiGrid (http://www.thaigrid.net/) เป็นกลุ่มของนักวิจัยที่เกี่ยวข้องกับระบบกริดในประเทศไทย
• ApGrid (http://www.apgrid.org/) กลุ่มของนักวิจัยระบบกริดในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก
• APAG (http://www.ap-accessgrid.org/ )กลุ่มของนักวิจัยระบบแอคเซสกริดในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก
• PRAGMA (http://www.pragma-grid.org/) กลุ่มขององค์กรในภูมิภาคแปซิฟิกที่รวมกลุ่มกันเพื่อพัฒนาโปรแกรมประยุกต์สำหรับกริดและสร้างโครงสร้างพื้นฐานระหว่างสมาชิก

งานวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีระบบคลัสเตอร์และระบบกริดในคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

          คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดยภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ได้เล็งเห็นความสำคัญของเทคโนโลยีด้านคลัสเตอร์มาตั้งแต่ปี 2539 โดยได้ตั้งกลุ่มวิจัยระบบประมวลผลแบบขนานขึ้นเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนี้ โดยทางกลุ่มได้ร่วมมือกับหลายฝ่าย เช่น โครงการแบวูล์ฟของ NASA, Mathmatics and Computer Science Division ที่ Argonne National Laboratory และ Innovative Computing Laboratory ที่ University of Tennessee ในปัจจุบันทางคณะวิศวกรรมศาสตร์โดยกลุ่มวิจัยระบบประมวลผลแบบขนานได้มีผลงานมากมายเช่น

• ในปี 2543 ได้รับรางวัลชมเชยจาก การประกวดสิ่งประดิษฐ์แห่งชาติจาก พณ.ท่านนายกรัฐมนตรี ในผลงานเรื่อง การพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง
• ในปีเดียวกัน ทางคณะวิศวกรรมศาสตร์ ร่วมกับสถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสำนักบริการคอมพิวเตอร์ ร่วมกันสร้างระบบ พิรุณคลัสเตอร์ซึ่งในปัจจุบันนับเป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วที่สุดในประเทศ ในขณะนี้ระบบพิรุณคลัสเตอร์ ตั้งอยู่ที่สำนักบริการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ประกอบด้วยเครื่อง คอมพิวเตอร์ Pentium III 500 MHz จำนวน 75 เครื่องและ ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ 3 เครื่อง ระบบคำนวณได้เร็วถึง กว่า หนึ่งหมื่นสองพันล้านคำสั่งต่อวินาที ผลงานนี้นับว่าแสดงศักยภาพของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เป็นอย่างดี ขณะนี้ระบบนี้ได้ถูกนำมาใช้สนับสนุนการเรียนการสอนและการวิจัยขั้นสูงในมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เป็นอย่างดี

รูปที่ 10 ระบบพิรุณคลัสเตอร์ที่สำนักบริการคอมพิวเตอร์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

• ทางคณะวิศวกรรมศาสตร์ร่วมมือกับบริษัท AMD Far East Inc ร่วมกันสร้างระบบคลัสเตอร์ ชื่อ AMATA (Athlon Myrinet Advanced Test-bed Architecture) ประกอบไปด้วย คอมพิวเตอร์พีซีที่ใช้หน่วยประมวลผล AMD Athlon ความเร็ว 1 Ghz และมีหน่วยความจำ 512 Mbytes ระบบนี้มีความเร็วกว่า หกพันล้านคำสั่งต่อวินาที ทำให้คณะวิศวกรรมศาสตร์มีเครื่องซูปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดเครื่องหนึ่งในประเทศไว้ให้บริการด้านการเรียนการสอนแก่นิสิตในคณะ นอกจากนั้นผลงานนี้ยังได้รับการเผยแพร่โดยบริษัท AMD ไปทั่วโลกโดยยกให้เป็นหนึ่งใน success case ด้านการศึกษา

รูปที่ 11 ระบบ AMATA Cluster

รูปที่ 12 เทคโนโลยีของคณะวิศวกรรมศาสตร์ปรากฏเป็น Success Case บน WEB ของ AMD Inc. ทั่วโลก

• ภายใต้การลงนามความร่วมมือกับ บริษัท เอเอ็มดี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดยภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ และสำนักบริการคอมพิวเตอร์ จึงได้เริ่มดำเนินการสร้างระบบคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงเครื่องใหม่ โดยใช้เทคโนโลยี 64 บิต Opteron จากเอเอ็มดี เป็นซีพียูหลัก การดำเนินการติดตั้ง ประกอบ และพัฒนาซอฟต์แวร์ได้สำเร็จและเริ่มใช้งานตั้งแต่วันที่ 5 มิถุนายน 2546 และได้แถลงข่าวเปิดตัวอย่างเป็นทางการ ในงานเปิดผลิตภัณฑ์ใหม่ AMD64 Opteron processor ที่โรงแรมแชงกรีล่า เมฆา (maeka.ku.ac.th) เป็นเครื่องที่มีสมรรถนะสูงเชิงการคำนวณสูงที่สุดในประเทศไทย โดยมีจุดมุ่งหมายที่จะเป็นเครื่องบริการแทนเครื่องพิรุณที่ใช้มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2542 โดยเน้นสำหรับการเป็น super internet server และสนับสนุนงานวิจัยและการศึกษาแก่นิสิต ตั้งแต่ปริญญาตรี โท และเอก ตลอดจนงานวิจัยต่าง ๆ จากกลุ่มวิจัยของมหาวิทยาลัย ระบบคอมพิวเตอร์นี้ทำงานได้กว่า 4 หมื่นล้านคำสั่งต่อวินาที
• เครื่องคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงที่นำมาทดแทนเครื่องพิรุณมีชื่อว่า เมฆา - MAEKA - Massive Adaptable Environment for Kasetsart Application เป็นเครื่องที่ได้รับการสนับสนุนจากเอเอ็มดี ด้วยเทคโนโลยี Opteron 64 บิต จำนวน 32 โปรเซสเซอร์ เชื่อมโยงเครือข่ายด้วยจิกะบิตอีเทอร์เน็ต และมีระบบไฟล์เซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ที่ขยายขนาดได้

• ขณะนี้ทางกลุ่มวิจัยการประมวลผลแบบขนานได้สร้างซอฟแวร์สำหรับสร้างระบบคลัสเตอร์ออกแจกจ่ายทั่วโลกภายใต้โครงการ OpenSCE (www.opensce.org) ทั้งนี้เพื่อเป็นการสร้างเทคโนโลยีในประเทศทางด้านนี้และเผยแพร่ศักยภาพของคณะไปทั่วโลก ซอฟแวร์ได้รับความสนใจนำไปใช้งานมากมาย จากทั่วโลก งานวิจัยด้านคลัสเตอร์ได้สร้างผลงานตีพิมพ์ทั้งในและนอกประเทศกว่า 50 ชิ้นด้วยกัน
• นอกจากนี้ทางกลุ่มวิจัยยังได้พัฒนาบางส่วน OpenSCE ให้สนับสนุนระบบกริด และถูกใช้งานโดยกลุ่มวิจัยทั่วโลก

ส่วนหนึ่งของซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้น และถูกใช้งานที่
National Institute for Advanced Industrial Science and Technology, Japan.
(www.apgrid.org/scmsweb)

          ขณะนี้คณะวิศวกรรมศาสตร์และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ได้นำเทคโนโลยีระบบคลัสเตอร์และระบบกริดมาใช้ในด้านการเรียนการสอน และการวิจัยอย่างมาก และมีชื่อเสียงว่าทั่วโลกว่าเป็นผู้นำเทคโนโลยีด้านนี้ในประเทศไทย

          ระบบคลัสเตอร์นับเป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจและมีประโยชน์อีกเทคโนโลยีหนึ่ง โดยสามารถลดค่าใช้จ่ายได้อย่างมากหากมีการประยุกต์ใช้อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ยังต้องการการพัฒนาอีกระดับหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านโปรแกรมประยุกต์ที่สามารถใช้พลังของระบบนี้ได้ แต่ในอนาคตอันใกล้ การใช้งานระบบคลัสเตอร์คงเป็นไปอย่างกว้างขวางในองค์กรต่างๆต่อไป ระบบกริดกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากระบบกริดเปิดโอกาสให้ใช้ทรัพยากรได้มากขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องลงทุนเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังสนับสนุนการประยุกต์ใช้งานด้านธุรกิจอีกมากมาย