Essa é a primeira publicação da série construindo Cluster com Raspberry PI, estarei relatando as evoluções por aqui.
A ideia é montar um cluster com minicomputadores Raspberry PI, Para execuções de experiências, tanto com ferramentas de orquestrações dos dispositivos, testar sistemas diversos, publicar novos serviços para validar funcionalidades, até mesmo rodar serviços para o próprio Hackerspaces e sua dinâmica de atividades (existe uma lista de ferramentas que pode ficar bem grande, aos poucos publicarei a lista), além da execução de alguns estudos e projetos pessoais, com um custo relativamente baixo com equipamentos.
Um pouco sobre meu background, por ser uma das das pessoas motivadas em rodar esse projeto e gostar tanto deste tema: montar um cluster, quando iniciei minhas atividades na UNICAMP, comecei como estagiário e depois me tornei funcionário via concurso, Atuei no setor de Operação e Produção de Data Center para a Universidade, lá tive contato e acesso em dois ambientes de Data Center. Estarei comentando um pouco mais sobre um deles, por estar localizado no mesmo prédio onde eu atuei.
O Data Center do CENAPAD-SP (Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho), fica no mesmo prédio onde trabalhei, aprendi algumas coisas sobre eles, no qual o CENAPAD disponibiliza um ambiente computacional poderoso, sua missão é apoiar as atividades e afins, atuando como um centro de excelência em novas tendências computacionais, além de oferecer treinamentos especializados na área de computação de alto desempenho, aberto à comunidade científica e empresarial. Para você ter uma ideia, são máquinas com arquitetura RISC (IBM) e Intel/Itanium 2 (SGI), com sistema operacional baseado em Unix. Na minha última consulta sobre o ambiente atual, tem a capacidade de processamento teóricos desses conjunto de equipamentos, totalizando em torno de 43 TERAFLOPS (Quantidade flop/s 10¹²), e 250 TB de Disco externo via storage. Outra hora faço um post apenas sobre o CENAPAD.
O segundo Data Center do Centro de Computação da Unicamp onde eu trabalhei, tem a finalidade de prover diversos recursos para Universidade como todo, diferente do CENAPAD. Mas isso é um papo para outra publicação aqui no Blog.
A Raspberry Pi por ser uma placa de baixo custo, com consumo de energia baixo em comparação entre outros equipamentos, tornou-se uma opção interessante, chamou a atenção e diversos alunos, pesquisadores espalhados pelo mundo, no qual fizeram experimentos e criaram cluster usando em diferentes quantidades, variando com 4 até 1000 unidades de placas. É bem fácil de encontrar sobre esse tema pela Internet. Também encontrei projetos com hardware específicos, desenvolvimentos para agregar, controlar as diversas placas Raspberry PI em gabinetes, e rack organizando, alimentando e orquestrando o conjunto de placa.
Voltando agora para o projeto, que surgiu através de conversas com alguns membros do Laboratório Hacker de Campinas, pelo fato do pessoal ser muito curioso, gostar também de testar hardware e sistemas, olhando para o outro ponto onde temos um Rack de servidor, ambiente com espaço disponível, estrutura e rede funcional montar algo assim. Outro fato que me ajudou a iniciar isso, é que acabamos de mudar de sede do LHC, no qual organizei a infraestrutura do Hackerspace, então já deixei o Rack preparado para receber esse projeto do cluster.
Durante o começo do ano, pesquisando mais sobre esse tema pela internet, encontrei arquivo compartilhado e aberto no qual uma pessoa fez uma Blade para Raspberry PI em acrílico, a pessoa disponibilizou no Thingiverse[1].
Decidi então acelerar essa ideia e dando um pontapé inicial, baixei os arquivos, encaminhei para o meu amigo que tem uma laser cutter, como ele não tinha o acrílico e o custo ia ficar um pouco caro até comprar mais material, resolvi produzir no material MDF 3mm mesmo. Segue imagens do equipamento e resultado dos cortes.
Mesmo com um material de baixo custo e espessura fina, acabou ficando com uma qualidade inferior ao do acrílico, pelo menos temos uma versão 1.0. Outra coisa que chamou a atenção nesta Blade center, é que ela tem diversas lâminas removíveis para cada Raspberry Pi, facilitando então para a montagem que será gradualmente, além de suportar até 14 placas. Como citado anteriormente já fiz a instalação da Blade no rack do servidor no começo do ano, agora podemos ativar o projeto e espero que ele fique parrudo.
Enquanto não complementos às 14 lâminas com placas, quero rodar alguns experimentos nesta blade, adicionando diversas placas concorrentes, para realizar benchmark por modelos de placas, por exemplo com Orange PI, Artik, Caninos Loucos entre outras placas de desenvolvimentos.
Então o projeto será mais que pessoal, estarei convidando a comunidade para participar, construir juntos esse Cluster, no qual possa ser utilizado para outros experimentos. Penso em fazer uma lista com agendamentos de uso e execuções das experiências pelo Hackerspace. Outro ponto é conseguir mais recursos para ampliar e manter a evolução dos equipamentos, eu tenho algumas placas, precisamos de mais placas para concluir o cluster com 14 Raspberry PI. : )
Quem sabe também conseguimos algum patrocínio, estou disponível para conversar sobre apoio! caso tenha interesse em ajudar com o projeto entre em contato comigo, pode ser por aqui nos comentários, ou pode mandar recado nas minhas rede sociais.
Atualmente a Blade está fixada no Rack do servidor do Laboratório Hacker de Campinas, também deixei montada com 3 Raspberry PI, inciando os testes com infraestrutura.
Fique ligado que em breve faço um novo post blog, comentando mais das novas etapas e continuação do projeto. Também estou documentando o projeto no Hackaday[2].
Happy Hacking
Stay Home, Stay Hacking.
[1]https://www.thingiverse.com/thing:3836447/files
[2]https://hackaday.io/project/170435-raspberry-pi-bladecenter
