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基于linux系统的集群研究与实现的中期报告

一、研究

1.概述

基于Linux系统的集群是一种可以将多台计算机组合在一起，形

一个高性能计算机集群的技术方案。集群技术主要是为了满足大规模计

算、数据处理、存储等业务需求而产生的。

2.优点

（1）高性能：利用多台计算机的并行计算能力，提升计算业务的性

能。

（2）高可用性：采用冗余设计，即使其中一台计算机出现故障，整

个系统仍然可以正常工作。

（3）易于扩展：增加更多的计算机可以继续扩展性能。

3.技术架构

（1）首先需要选定合适的硬件基础设施，如服务器、网卡、存储设

备等。

（2）然后选择合适的集群软件，如OpenMPI、MPICH等。

（3）改进系统内核和操作系统设置，如调整Linux内核参数、应用

程序调优等。

4.实现方法

（1）硬件搭建：选购适当的物理服务器（最好统一品牌、型号、配

置等），为节点配置合适的硬件设备（如CPU、内存、硬盘等）。

（2）操作系统安装：所有节点安装同一版本的Linux操作系统，配

置网络等基本环境。

（3）软件部署：安装集群软件（如OpenMPI），并进行必要的配

置。

（4）测试验证：进行集群性能测试和故障恢复测试。

二、实现

我们采用了3台物理服务器，协同组成了一个基于Linux系统的集

群。

1.硬件配置

（1）服务器1

CPU：IntelCorei77700K

内存：32GBDDR4

硬盘：1TBSSD

（2）服务器2

CPU：IntelCorei78700K

内存：32GBDDR4

硬盘：1TBSSD

（3）服务器3

CPU：IntelCorei79700K

内存：32GBDDR4

硬盘：1TBSSD

2.操作系统安装

所有服务器均安装了UbuntuServer18.04操作系统，并进行了基本

的网络配置。

3.软件部署

安装了OpenMPI4.0.3，并进行了必要的配置。

4.测试验证

（1）性能测试

采用HPL（高性能线性代数库）进行集群性能测试。测试结果：最

大性能达到了30GFlops。

（2）故障恢复测试

断开其中一台服务器的网线后，测试集群的故障恢复能力。结果：

集群仍然可以正常工作，且性能没有明显下降。

三、总结

通过本次实现，我们成功搭建了一台基于Linux系统的集群，并验

证了其高性能和高可用性。在未来，我们会继续优化调整集群参数和运

行环境，进一步提升其性能和稳定性。