A Raspberry Pi-fürt felépítése szórakoztató módszer a számítástechnikai és szerverrendszerek mélyebb megismerésére. De mi is az a Raspberry Pi fürt, hogyan lehet létrehozni egyet, és mire használhatod, ha az összeépítés befejeződött?
Mi az a Raspberry Pi fürt?
Webhelyek üzemeltetése, sűrű adatok elemzése és digitális videofelvételek renderelése csak néhány példa a nagy feldolgozási teljesítményt igénylő számítási feladatokra. És az igény erre a hatalomra mindig növekszik.
Az ehhez hasonló feladatok szükségleteinek kielégítéséhez elegendő erőforrás biztosítása vertikálisan vagy horizontálisan is elérhető. A függőleges növekedés érdekében egyetlen számítógépet úgy optimalizáltak, hogy a lehető legtöbb feldolgozási teljesítményt termelje. Ez ellentétben áll a horizontális növekedéssel, ahol további számítógépek kerülnek a rendszerbe.
A Raspberry Pi számítási fürtök a vízszintes rendszeroptimalizálás példái. A One Raspberry Pi fejegységként működik, amely utasításokat ad a feladatokat kezelő Raspberry Pis csomópontok gyűjteményéhez. A Raspberry Pi CM4 fürtbeállítások Brambles néven is ismertek. A Compute Module 4s helyett használhat szabványos Raspberry Pi 4-eket (vagy más modelleket), de a CM4 áramvonalasabb, ha kompakt, hatékony klasztert szeretne.
A Raspberry Pi CM4 fürtöt használhatja videojáték-szerverek tárolására, otthoni automatizálási rendszerének kezelésére és még sok másra. De miért akarna RPi-fürtöt építeni?
Miért érdemes Raspberry Pi klasztert építeni?
Számos kulcsfontosságú oka van annak, hogy érdemes lehet Raspberry Pi-fürtöt építeni ahelyett, hogy nagyobb teljesítményű számítógépet vásárolna, hogy elvégezze ezt a munkát.
- Stabilitás és Megbízhatóság: A Raspberry Pi fürt stabilitást és megbízhatóságot biztosít azáltal, hogy redundanciát ad a rendszerhez. Ez azt jelenti, hogy a tábla meghibásodása nem állítja meg a fürtöt, mivel a feladatokat a funkcionális RP-k osztják meg. Az összetett számítási feladatok több táblán történő szétosztása is nagyobb stabilitást kínál, mintha ugyanazokat a feladatokat egyen futtatná.
- Teljesítmény: Bár a Raspberry Pi fürt egyetlen kártyának sem ad több energiát, mégis lehetővé teszi a rendszer általános teljesítményének javítását. A feladatokat egyidejűleg kezelik a fürt táblái között, ahelyett, hogy egyetlen táblának kellene elvégeznie az összes nehéz emelést.
- Skálázhatóság: A számítógép-fürtök általában könnyebben skálázhatók fel és le, mint az egyes gépek. A fürt jelenlegi igényeinek megfelelően hozzáadhat és eltávolíthat RPi kártyákat, mindezt anélkül, hogy drága hardvert vesztene.
- Költség: A Raspberry Pis hihetetlenül megfizethető az asztali számítógépekhez és laptopokhoz képest. Egyetlen PC áránál olcsóbban szerezhet be egy Raspberry Pis készletet a fürtjéhez, mindezt anélkül, hogy az erőforrások rendelkezésre állását veszélyeztetné.
- Tanulás: A Raspberry Pi fürt felépítése jó módja annak, hogy különféle témákról tájékozódjon. Saját fürttel kísérletezve megismerheti a szerverkezelést, az adatbáziskezelést, a felhőalapú tárolást és még sok mást.
Hogyan építsünk DIY Raspberry Pi klasztert
A Raspberry Pi számítási klaszter felépítése két fő feladatcsoportra osztható; hardver és szoftver. Mindkét csoportot befolyásolja a fürt célja, ezért fontos tudnia, mire fogja használni a klasztert, mielőtt felállítaná azt.
A Raspberry Pi fürtlapok kiválasztása
A fürthöz használni kívánt Raspberry Pi fürtlapok kiválasztása zavaró lehet. Ez a két példa jobb képet ad arról, hogy mit kell keresni, miközben a Raspberry Pi-fürtök hatókörével egészében foglalkozik.
- Otthonautomatizálási RPi-fürtök: Az izzóktól a bejárati ajtó záráig szinte minden automatizálható egy modern otthonban. A Raspberry Pis remek ötleteket ad az otthoni automatizáláshoz, és az RPi-fürt felépítése nagyszerű módja az összes használt eszköz kezelésének. Míg a Raspberry Pi 4 Model B-nek van értelme a fő "fej" táblaként ebben a fajta összeállításban, valószínűleg pazarlás lenne az egész klasztert felépíteni velük. Például az olyan rendszerek, mint a Philips Hue világítás, alacsonyabb teljesítményű kártyákkal vezérelhetők. Emiatt érdemes kiválasztani az otthoni automatizálási fürtben lévő Raspberry Pi-ket az elvégzendő feladat alapján.
- Videojáték-szerver RPi-fürtök: A szerverek építése olyan játékokhoz, mint a Minecraft, az RPi-fürtök egyik leggyakoribb felhasználási módja. Annyi feldolgozási teljesítményre van szüksége, amennyit csak kaphat egy ilyen alkalmazáshoz, de nincs szüksége olyan extra szolgáltatásokra, mint az USB-csatlakozás az egyes kártyákhoz. Emiatt a Raspberry Pi CM4 jó választás ebben a használati esetben. A Compute Module 4 működéséhez hordozókártya szükséges, mivel nem tartalmaz beépített I/O-t, de találhatunk olyan fürthordozó kártyákat, amelyek jól működnek a játékszervereken.
A Raspberry Pi CM4 ugyanolyan teljesítményű, mint egy RPi 4, de mélyen beágyazott rendszerekhez és hordozólapokon való használatra készült. A Pi CM4-ből hiányzik a társain található alaplapi I/O, de általában alacsonyabb áron érkezik, így sok fürtprojekthez jó választás.
További Raspberry Pi Cluster hardver
A fürthöz kiválasztott számítógépek mellett további hardver szükséges a kezdéshez. Szüksége lesz egy hálózati kapcsolóra a kártyák összekapcsolásához, microSD-kártyákra és egy külső SSD/HDD-re a tároláshoz, valamint minden, a projektre jellemző összetevőre.
A Raspberry Pi CM4-et és a fürthordozó kártyát használóknak nem lesz szükségük hálózati kapcsolóra vagy külső tápellátásra az egyes kártyákhoz, mivel a hordozókártya beépített komponensekkel rendelkezik.
A Raspberry Pi Cluster szoftver kiválasztása
A Raspberry Pi számítási klaszter felépítése szórakoztató és lebilincselő folyamat, ugyanakkor kihívást is jelent. Az egyszerű kezdés jó módja annak, hogy átvegye az alapokat, mielőtt bonyolultabb projektekkel próbálkozna. Ezért ajánlatos a Raspberry Pi OS-t használni a fejléchez és a Raspberry Pi OS Lite-ot a csomóponti táblákhoz, amikor először kezdi.
Érdemes egy útmutatót követni az első alkalommal telepítse a Raspberry Pi OS-t a táblán, hogy ne hagyjon ki egyetlen lépést sem.
Mire használhatod a Raspberry Pi klasztert?
Rengeteg különböző felhasználási eset létezik egy Raspberry Pi fürtlaphoz, de valószínűleg azok érdekelnek a legjobban, amelyeket otthon is használhat. Érdemes saját maga után kutatni, hogy megtalálja a módját, hogyan hozhatja ki a legtöbbet Raspberry Pi klaszteréből.
Raspberry Pi CM4 Webhelytárhely
A webhelyeket köztudottan nehéz egyetlen gépen tárolni. Míg a legtöbb webhely könnyű és gyorsan fut, ha egyetlen látogatója van, több látogató hozzáadása drámaian megnöveli a munkaterhelést. A Raspberry Pi Compute Module 4 fürt megoszthatja ezt a terhelést az egyes Pi-jei között, hogy megkönnyítse a munkájukat.
A WordPress remek jelölt erre az ötletre, mivel ingyenes CMS-platformot biztosít webhelye elkészítéséhez. Természetesen fontolóra veheti Raspberry Pi által üzemeltetett webhely létrehozását is a semmiből.
A Raspberry Pi CM4 kártyák jó választás weboldalak tárolására, mivel nem kell minden kártyának saját I/O porttal rendelkeznie egy ilyen projekthez. A klaszter ilyen felépítése csökkenti annak lábnyomát is.
Raspberry Pi Minecraft játékszerver hosting
A Minecrafthoz hasonló játékok egyik legfontosabb erőssége, hogy a felhasználók saját szervereiket üzemeltethetik. Beállíthatja saját szabályait, és csak azokat engedheti fel a szerverére, akikkel játszani szeretne, mindezt anélkül, hogy pénzt kellene adnia egy harmadik fél szerver hosting cégnek.
A Kubernetes és a Helm segítségével Raspberry Pi klaszterre Minecraft szervert lehet építeni, és ehhez még a legújabb kártyákra sincs szükség. Ahogy látható ezt a projektet a GitHubon, Minecraft szervert építhetsz akár egy Raspberry Pi 4 Model B-ből és egy maroknyi Raspberry Pi 3-ból. Minél több játékost ad hozzá, annál több erőforrásra lesz szüksége, de a klaszter könnyen méretezhető.
Hasonló módon te is megteheted alakítsd át Raspberry Pi CM4-edet retro játékkonzollá, bár ehhez nincs szükség fürtre.
Raspberry Pi fájlmegosztás és felhő
A Raspberry Pi fürt segítségével még soha nem volt ilyen egyszerű a NAS vagy fájlmegosztó rendszer felépítése otthoni vagy kisvállalkozásai számára. Az olyan eszközökhöz, mint a Samba, nincs szükség fürtre a megfelelő működéshez, de ha egy fürt van a helyén, akkor sokkal több adatátvitelt kezelhet, mint amennyi egyetlen RPi kártyán lehetséges lenne.
Az ilyen típusú projektekhez bármilyen táblát használhat, bár a Raspberry Pi CM4s és a Raspberry Pi 4 Model Bs kínálja a legnagyobb sávszélességet. Minden felhasználó számára megadhat erőforrás-használati korlátokat, hogy a fájlmegosztó fürt ne akadjon el.
Tanulás Raspberry Pi számítási klaszterrel
A saját Raspberry Pi számítási fürt felépítése az egyik legjobb módja a szerverkezelés, a szuperszámítógépek és számos egyéb téma megismerésének. Ez segíthet felkészíteni a technológia világában való karrierre, vagy akár csak fejlesztheti barkácskészségeit, de mindkét esetben megéri az erőfeszítést.
