โครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีระบบคลัสเตอร์
Cluster Computing Technology Research Program
................................................................................................................................................
ภุชงค์ อุทโยภาศ
ศูนย์วิจัยคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง และเครือข่าย คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

โครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีระบบคลัสเตอร์ 
          ระบบพีซีคลัสเตอร์คือการนำคอมพิวเตอร์จำนวน
มากมาเชื่อมต่อกันเพื่อให้ทำงานเหมือน ระบบขนาด
ใหญ่เพียงระบบเดียวระบบคลัสเตอร์นี้สามารถนำมา
ประยุกต์ใช้งานได้แทนระบบเซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ได้
เป็นอย่างดีในราคาที่ถูกกว่ามากและยังใช้กับงาน
คำนวนขนาดใหญ่ เช่น การออกแบบตึก การพยากรณ์
อากาศ การออกแบบยา การออกแบบรถยนต์และ
อากาศยาน

          ระบบคลัสเตอร์มีองค์ประกอบ 3 ประการคือ
คอมพิวเตอร์และเครือข่ายความเร็วสูง ระบบซอฟต์แวร์
ที่สนับสนุนการทำงานแบบคลัสเตอร์และโปรแกรม
ประยุกต์ที่ใช้ขีดความสามารถของคลัสเตอร์
 
  รูปที่ 1 โครงสร้างของระบบคลัสเตอร์

           เนื่องจากเทคโนโลยีนี้ได้ทวีความสำคัญขึ้นทุกขณะ
ดังนั้นการวิจัยพัฒนาเพื่อให้ประเทศ ไทยพึ่งตนเอง ได้ทาง
ด้านนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ดังนั้นในโครงการนี้จึงพัฒนา
เทคโนโลยีระบบซอฟตแวร์ SCE ซึ่งเป็นชุดซอฟต์แวร์รวม
สำหรับระบบคลัสเตอร์ โครงสร้างของ SCE เป็นดังนี้


                รูปที่ 2 สถาปัตยกรรมของ SCE

ซอฟต์แวร์ SCE ประกอบไปด้วย

  • Beowulf Builder เป็นซอฟต์แวร์สำหรับสร้างคลัสเตอร์
  • KSIX Cluster Middleware เป็นระบบจัดการสำหรับคลัสเตอร์
  • SCMS เป็นชุดเครื่องมือสำหรับบริหารระบบคลัสเตอร์พัฒนา
    ขึ้นมาเพื่อให้การบริหารจัดการ ระบบคลัสเตอร์ขนาดใหญ่สามารถทำ
    ได้โดยง่าย
  • SQMSระบบจัดลำดับงานบนระบบแบวูฟคลัสเตอร์อันจะทำให้ผู้ใช้
    สามารถใช้งานทรัพยากรทั้งหมดที่มีของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

        จุดเด่นของSCEคือทำให้สามารถติดตั้งคลัสเตอร์แบบอัตโนมัติโดย
ผสานซอฟต์แวร์สำหรับระบบคลัสเตอร์ที่มีความสามารถสูงเข้าด้วยกันจึง
ไม่จำเป็นต้องติดตั้งและจัดระบบซอฟต์แวร์หลายครั้ง SCE ยังมีระบบ
Batchschedulingที่ใช้งานง่ายประสิทธิภาพสูงและ ยังมีส่วนติดตามสถานะ
ระบบพร้อมด้วยระบบโปรแกรมแบบขนานMPICHทำให้ผู้ใช้สามารถ
พัฒนาและใช้งานโปรแกรมประยุกต์บนคลัสเตอร์ได้ทันที




รูปที่ 3 โปรแกรม SCMS


รูปที่ 4 SCMS web interface

นอกจาก SCE แล้วโครงการนี้ยังได้พัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง
หลายประการ เช่น

  • ระบบ Chekpointing ในระดับผู้ใช้
  • Kernel Level Predictive Co-scheduling Model and
    Kernel Extension
  • Innovative Resource Scheduling Algorithm in Grid
    Level
  • Fast and Efficient Multicast in Multi Level Bandwidth
    Network
  • Genetic Algorithm based Task Mapping Model for
    Computational Fluid Dynamics
  • Performance Modlelling for Parallel CFD solver and
    Grid Generation


  ผลที่ได้รับ
         โครงการนี้ได้สร้างผลงานตีพิมพ์ ราว 50 เรื่อง
และ ซอฟต์แวร์จำนวนมาก การสนับสนุนทุน SRU
จาก KURDI ระบบคลัสเตอร์และเงืนทุนจาก AMD
Far East Inc. , HP/COMPAQ