Как объединить два компьютера в один для увеличения мощности

Как объединить мощность нескольких компьютеров под управлением одной Linux системы?

В офисе валяется куча ненужных, рабочих системных блоков. Вот я и решил объединить их в единую вычислительную сеть, а по сути в обычный компьютер управляемый единой ОС, но представляющий собой 3+ системных блока. Итог: Мне нужно что бы 5+ коробок работала как одна, при этом я не хочу управлять каждым серваком отдельно, моя цель единая машина состоящая физически из нескольких под управлением одной системы. Что она будет делать? Да что угодно, хоть пусть будет web сервером с ip в интернете или просто рабочей станцией Ubuntu или fedora

Отслеживать
задан 24 окт 2018 в 21:53
577 1 1 золотой знак 4 4 серебряных знака 21 21 бронзовый знак

5 ответов 5

Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию

Ответ сводится к тому, что Вам необходимо создать кластер компьютеров под управлением какой-либо Linux-like OS.

Вот несколько готовых решений:

• [useless link: has been removed].
• Кластер в домашних условиях.

Описывать весь процесс в ответе особого смысла нет. Думаю, мой ответ вам полезен.

Отслеживать
ответ дан 24 окт 2018 в 22:19
69 420 1970 69 420 1970
1,951 1 1 золотой знак 13 13 серебряных знаков 33 33 бронзовых знака

Эта статья про «кластер убунту» лишь говорит о написании парралельной программы на языке Fortran (господи прости) с использованием нескольких серверов, а никак не про объединение ресурсов разных серверов в одну linux систему.

25 окт 2018 в 0:57
Да я тоже это заметил!
25 окт 2018 в 8:04
Да, коллеги. Что то вы слишом много плюсов поставили безполезному ответу (
25 окт 2018 в 12:05

@Dillinger è morto , не, но вторая статья то полезна — MOSIX действительно позволяет сделать кластер: в простом виде — перекидывать некоторые процессы на другую машину, и выполнять их там. Конечно до «объединения» мощности далековато — то есть это не совсем эффективно, но работает, факт. Первая конечно не по теме)

26 окт 2018 в 9:08
@ГончаровАлександр, ага, пофиксил. Спасибо
26 окт 2018 в 9:10

В таком виде — в котором вы спрашиваете: решения будут неэффективными. Системы из множества компьютеров(серверов) делаются отдельно, под каждую задачу свои, мало того программы — для работы которых и создаётся такая система — тоже пишутся именно под определённые системы серверов.

Называются они «высоконагруженные системы», и их создание/использование — это очень дорогой процесс, который называется «масштабирование». Крупнейшие примеры таких систем — социальные сети: например работу VK обеспечивает 10к машин, но сравнимых по мощности с домашним компьютером(как утверждают владельцы). Да и сам StackOverflow конечно работает не на одном сервере.

Если вам действительно интересно масштабирование: то стоит на крутом уровне освоить системное администрирование, docker, а также почитать лирику на тему хайлода https://ruhighload.com/scale

Отслеживать
ответ дан 25 окт 2018 в 1:15
Гончаров Александр Гончаров Александр
5,219 15 15 серебряных знаков 39 39 бронзовых знаков

Мне нужно что бы 5 коробок работала как одна, при этом я не хочу управлять каждым серваком отдельно, моя цель единая машина состоящая физически из нескольких под управлением одной системы

25 окт 2018 в 8:10

@Gybernaty тогда попробуйте mosix — из другого ответа. Или это классическая задача сисадмина — сделать систему серверов: например один сервер выделяется под БД, один под кеш, один под файловое хранилище — а на центральном сервере делаются правильное проксирование портов, алиасы, редиректы.

26 окт 2018 в 9:11

обычно решения строятся от задачи, а не от платформы

что конкретно вы хотите делать?

из личного опыта — анализ логов на биллинге, и ретарификация: делал ручным шардингом на уровне приложения (скрипты на Python), на пачке списанных десктопов, аккаунте на конторском IBM eServer, и паре десктопов под windows.

если у вас межсоединения на древнем 100mbit ethernet, а не как минимум 1G (не говоря уж о спецжелезе типа Infiniband) — дешевле будет пойти в магазин, купить самую поганую материнку и набить ее памятью под завязку, съэкономите на дорогом быстром 1G свитче и энергопотреблении

ваш вариант конфигурации может быть эффективен только в одном случае: все параллельные потоки полностью независиммы, и каждый блок задачи польностью влазит в ОЗУ и ресурсы одного узла, неплохо решаются вычислительные задачи с полным отсутствием зависимостей в архитектуре «одна нода — один расчетный блок»

с другой стороны, в качестве кластерной рабочей станции подобная утилизация вполне интересная и имеет право на жизнь, и может оказаться выигрышным вариантом: на рабочей станции активно не более 2-3 тяжелых задач, остальные ресурсы тратятся на хранение гигабайтных вкладок в браузере, текстовые редакторы и редкие пробежки утилит по файловой системе

• https://en.wikipedia.org/wiki/Single_system_image
• https://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_operating_system
• https://en.wikipedia.org/wiki/Multikernel

Linux реализаций похоже нет:

• https://en.wikipedia.org/wiki/OpenMosix (R.I.P 2008, kernel 2.4)

так что решение задачи в оригинальной постановке сводится по факту к освоению системного программирования в полном объеме: написать аналог ядра Linux обеспечивающий весь необходимый функционал DOS, адаптировать базовые библиотеки в т.ч. из поставки копиляторов GNU (libc, libatomic, gomp. ) и пересобрать всю систему до состояния, когда сможет работать весь компплект ПО который вы используете

возможно более простым решением может оказаться написание слоя виртуализации: переписать только слой всех системных библиотек, который использует ваше прикладное ПО, с реализацией функционала distributed POSIX поверх обычных дистрибутивов, поставленных на каждый узел, или гипервизоров (желаю много весеслья с исходниками Xen и libgcc/libstdc++ 😎

с практической точки зрения:

• ищите задачи с минимальным объемом обмена данными между потоками, и
• пишите свое ПО: смотрите в сторону готовых распределенных платформ для веб/микросервисов, требующие для работы минимальных ресурсов
• перетаскивайте бизнес-процессы в вашей конторе на веб-технологии, чтобы можно было раздать хилое железо юзерам в качестве терминалов/запускалок браузеров

к сожалению, насколько знаю бесплатных реализаций распределенного Smalltalk не существует, а то бы в первую очередь посоветовал его — как вариант, искать библиотеки для программирования на распределенном обмене сообщениями между объектами для mainstream языков

Как объединить ПК к Ноутбук в один ПК?

Мне надо объединить ноутбук Acer Aspire 5553g с Персональным Компьютером в один Персональный Компьютер, как это сделать? Нужен: Алгоритм действий. Результат алгоритма.

в избранное
alexm12 [263K]

Непонятен вопрос. ПК и ноутбук это 2 отдельных самостоятельных устройства.
Непонятна цель и желаемый результат вашего «объединения». — 4 года назад

комментировать
Антош­ кин [4.8K]
4 года назад

Никак. Это невозможно ни с технической стороны ни со стороны здравого смысла. Представьте Свой системник связанный с ПК более чем сотней проводов без возможности отсоединить (безболезненно) обратно. Представили, а теперь итог- прирост мощности ПК около 10- 15%. Вопрос- зачем или ради чего? нужен комп побыстрее, так продать и ПК и ноутбук и купить один мощный комп или ноут.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Kevin­ us [13.7K]
4 года назад

1. Берете системник и открываете его боковую крышку.
2. Берете ноутбук и молоток
3. Всовываем ноутбук в системник и выпирающие части ноутбука аккуратно вбиваем молотком так, чтоб ноутбук не выглядывал за пределы самой коробки системника.
4. Закрываем крышку системного блока
5. Получаем 2 в одном.

Ну а если серьезно, не существует ни одного нормального объединения двух разных устройств в одно единое целое для «увеличения вычислительной мощности»

Более того, открою вам небольшой секрет — Даже «НАСА» при заказе суперкомпьютера типа «Cray» (хоть и не уверен что он у них есть), сначала отдают тех задание инженерам, для чего и как будет это чудо использоваться.

Распределенные системы вычислений — это очень обобщенное понятие, и далеко не каждую задачу возможно распараллелить, более того, эти данные нужно будет потом по итогу собрать в одно целое, из чего делаем вывод — простыми проводками дело не закончится, нужно писать софт по раздаче заданий на каждое вычислительное устройство и забор этих данных для дальнейшей обработки.

По итогу — каждая задача сугубо индивидуальна, и не факт, что можно будет нагрузить равномерно все подключенные устройства.

комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Рождё­ нный в С С С Р [622K]
4 года назад

Сделайте так, Сергей:

Все нужные файлы с вашего компьютера перенесите на ноутбук.

Монитор, клавиатуру и мышку отключите от персонального компьютера и подключите к ноутбуку.

Что получилось? Получился ноутбук с большим экраном и полноразмерной, очень удобной клавиатурой.

А ПК теперь можно кому-нибудь продать или подарить.

в избранное ссылка отблагодарить
Сергей801 [425]

СССР,мне надо объединить два ПК (Ноутбук и ПК) в один пк, нужно увеличить мощность ноутбука за счет ПК. А Вы мне предлагаете из 2-х пк оставить один, а другой выкинуть. С уважением. — 4 года назад

Рождённый в С С С Р [622K]

А нет варианта соединить два разнородных аппарата просто.
Вот если я Вас спрошу: «У меня есть Лада Веста и МиниКупер, подскажите, как их объединить?»
То же самое и с вашим вопросом. Никак одна игра (к примеру) сразу два разных компьютера не использует для повышения производительности. — 4 года назад

Грегорио [51.2K]

Я что-то слышал про распределённые (по сети) вычисления, когда используются много компьютеров для одной задачи. Вроде так делает НАСА с любители астрономии для поиска астероидов, при простое компьютеров запуская вычисления удаленно. Надо копать в эту сторону — создание локальной сети или рабочей группы машин для распределенных вычислений. Я только умею удаленно управлять через TeamViewer. — 4 года назад

комментировать
Senso­ r [274K]
2 года назад

Я однажды объединил, но немного не так, как Вы говорите. В общем погас у моего ноутбука монитор. Носил в мастерскую, сказали, что экран крякнул, и его надо менять. При этом назвали такую цену, что я сразу подумал о покупке нового ноутбука. Но поступил проще. Взял, собственноручно, по-топорному, отломал у ноутбука монитор и выбросил. Осталась только вторая часть с клавиатурой. Потом купил большой монитор для стационарного компа, подключил его через разъем к обломку ноутбука, и в результате у меня получилась такая чуда-юда, которой я очень обрадовался. Представьте, огромный монитор, клавиатуру подключать не надо, мышку тоже — нет головной боли с проводами. И, что самое главное, под столом не стоит системный блок! Оперативка ноутбуковская — 4 гига — вполне себе ничего. Вот такой неплохой гибрид получился.Несколько лет пользовался. Потом случайно кофе пролил,пришлось выбросить.Жалко. Сейчас стационарным компом пользуюсь. Не так удобно, но одно радует: кофе могу лить сколько угодно:).

Увеличение мощности и функция Current Sharing в блоках питания MEAN WELL

В практике использования импульсных источников питания достаточно часто возникает необходимость увеличения мощности, отдаваемой в нагрузку, например, при изменении условий проекта или в случае наличия блоков питания только одного типа и, при этом не всегда есть возможность приобретения источника питания необходимой (большей) мощности. Решением может быть параллельное соединение импульсных источников питания, при котором происходит увеличение выходной мощности, а также такое подключение можно использовать в качестве системы резервирования питания.

Параллельное соединение импульсных блоков питания допускается при обеспечении соответствующих мер – на положительный вывод +V каждого блока питания ставится защитный диод в прямом включении (анодом к положительному выводу ИП). При этом номинальный ток диода должен быть больше максимального выходного тока блока питания и должен быть предусмотрен радиатор для рассеивания мощности (охлаждения) в случае необходимости – уточняется по характеристикам на диод. Схема подключения двух источников с защитными диодами представлена на рис.1.

Рис.1. Подключение двух импульсных блоков питания для питания мощной нагрузки или резервирования питания

Такой пример подключения уже рассматривался в нашем видео «Параллельное и последовательное включение блоков питания» на примере LRS-350-48. Но по рекомендации производителя такой способ подключения больше подходит для резервирования питания, и приемлем только для источников питания малой и средней мощности.

Поэтому для ряда серий мощных блоков питания компания MEAN WELL разработала функцию Current Sharing, которая позволяет питать мощную нагрузку путем соединения нескольких блоков питания одной серии и одного номинального напряжения в один источник. Особенностью такого подключения является то, что временные характеристики старта и выхода на режим разных блоков питания в параллельном соединении выравниваются, а также и присутствует защита от влияния блоков питания друг на друга в соединении. То есть ток такого объединенного источника уходит только в нагрузку, не оказывая подпитки выходных фильтров и системы управления силовыми ключами блоков питания в сборке, а также происходит выравнивание их потенциалов (выходного напряжения). В зависимости от моделей возможно объединение до 2, 4, и больше источников питания (рис.2).

Рис.2. Подключение 4-х блоков питания с функцией Current Sharing для питания мощной нагрузки

В качестве примера, для корпусных серий блоков питания функцией Current Sharing обладают блоки питания популярных серий RSP-1000, RSP-1500, позволяя получить четырехкратное увеличение мощности (до 4-х блоков питания в одной сборке). Для размещения на DIN рейку функцией Current Sharing оснащены, например, блоки питания серии SDR-960, позволяющие увеличить выходную мощность при параллельном соединении до 3840 Вт (подключение по схеме 3+1).

Параллельное подключение блоков питания с функцией Current Sharing имеет ряд условий, которые должны выполняться для надежной работы и предотвращения выхода из строя блоков питания, поэтому перед подключением необходимо изучить документацию (спецификацию) на используемый блок питания, и подключение производить по схеме из документации.

Для светодиодных серий блоков питания от компании MEAN WELL функция Current Sharing не предусмотрена, поэтому осуществлять параллельное соединение таких блоков питания не допускается. Для питания мощной нагрузки производитель рекомендует подбирать блоки питания подходящей мощности или делить светодиодную нагрузку на небольшие участки, которые могут быть запитаны каждый своим источником питания (рис.3).

Рис.3. Подключение блоков питания светодиодных серий

Для консультирования или уточнения информации по источникам питания MEAN WELL обращайтесь по адресу электронной почты Meanwell@chipdip.ru.

Совместная работа нескольких источников питания на одну нагрузку

У многих начинающих заниматься электроникой часто возникают проблемы нехватки мощности (тока) источников питания или недостаточной величины напряжения. Для того чтобы обойти эту проблему часто соединяют несколько источников параллельно или последовательно. Что при этом происходит и как это сделать правильно рассмотрим ниже.

Общие принципы

Параллельное и последовательное соединение элементов давно известно и применяется в практической схемотехнике, для получения заданных номиналов элементов. На примере соединения резисторов это выглядит так:

Но резистор или конденсатор имеет только один основной параметр — номинал и вариант соединения просто изменяет их результирующую (суммарную) величину.

На практике часто используется параллельное (иногда электрохимических) и последовательное соединение источников питания.

Последовательное соединение используется для увеличения результирующего напряжения, а параллельное — для увеличения суммарного потребляемого тока.

Последовательное соединение электрохимических источников питания

При последовательном соединении параметры ( E и Ri) просто суммируются,

Самое главное, Вы должны знать:

Как я уже говорил, каждый источник питания (любого типа) имеет свои характеристики которые можно свести к статическим и полностью определяющим его характеристики — Ri, U( E ); Эти характеристики химических источников тока могут меняться от экземпляра к экземпляру или со временем случайным образом (они зависят от множества параметров на каждом этапе технологического процесса их производства);

Не бывает двух абсолютно одинаковых источников питания, как вообще любых электронных компонентов. (хотя для того чтобы как-то ограничить разброс применяется группировка компонентов, по ряду номиналов и ряду точности).

Поэтому при последовательном соединении продолжительность работы химических источников тока определяется худшим в цепочке. Когда он потеряет емкость, его внутреннее сопротивление возрастет и ограничит потребляемый нагрузкой ток.

При параллельном соединении все много сложнее.

Отсюда вытекают большинство возникающих проблем.

Параллельное соединении электрохимических источников питания

При параллельном соединении электрохимических элементов (источников) питания, если не принимать мер возникают проблемы.

Дело в том что эти элементы обладают сразу несколькими параметрами определяющими их характеристики.

Напряжение (ЭДС) — E , и внутреннее сопротивление — Ri .

Сразу стоит уточнить, что эти параметры сугубо индивидуальны и поэтому достаточно редко даже в одной партии они повторяются.

Посмотрим рисунок 3, при параллельном соединении двух разных источников питания (электрохимический элемент), имеющих равное внутренне сопротивление (Например 0,25 ом, суммарное 0,5 ) и разное выходное напряжение ( U ₁ =2,2 В, U ₂ =2,1 В, Δ U= 0,1 В ) между ними появляется ток перетекания I _пер равный 0,2 А.

Этот ток будет существовать даже при выключенной нагрузке, пока напряжение на источниках не сравняется. Когда лучший электрохимический элемент разряжается на худший — это потеря их суммарной емкости.

Поэтому параллельное соединение отдельных элементов электрохимических источников тока не рекомендуется. Возможно параллельное соединение (резервирование) последовательных батарей элементов с применением специальных устройств защиты (см. рис. 6) от токов перетекания или коммутаторов.

Фотоэлектрические элементы — элементы солнечных батарей

Немного иная ситуация получается при параллельном соединении элементов солнечных батарей, которая определяется свойствами самого солнечного элемента. Это генерация тока под действиями квантов света попадающих на плоский p-n переход достаточно большой площади. Солнечный элемент имеет вольт-амперную характеристику подобную полупроводниковому диоду с соответствующими отклонениями присущими p-n переходам большой площади.

Поэтому для солнечного элемента токи перетекания отсутствуют. Но наличие в параллельно соединенных элементах Δ U, приводит к тому что при малом отборе тока элемент с меньшим напряжением просто отключается. А при высоком отборе мощности ток нагрузки каждого элемента разный и определяется током нагрузки на каждом элементе при данном напряжении нагрузки U. см. рис. 5.

Посмотрим на примере вольт амперной характеристики элемента солнечной батареи, что происходит при их параллельном соединении, как показано на Рис. 1б. Примерный график вольт амперной характеристики приводится ниже.

На рис. 5 видим, что при равном напряжении U н элемент SC3 генерирует ток I ₁ меньший тока генерируемого элементом SC4 равного I ₂ . В результате суммарный ток нагрузки равен:

То есть при данном U н отдаваемая соединенными параллельно элементами мощность равна:

Этот требует, чтобы не перегружать лучшие элементы, группировать при параллельном соединении элементы с близкими токами (характеристиками в рабочих точках).

А еще лучше формировать последовательно соединенные группы элементов на номинальное напряжение с последующим их соединением в параллельные группы заданной мощности.

Совместная работа батарей химических элементов

Часто рекомендуют при параллельном подключении батареи электрохимических источников использовать включенные последовательно с каждой батареей диоды, которые предотвратят токи перетекания. Но условия равенства их выходного напряжения (максимальной близости) сохраняется. Это особенно важно именно для электрохимических источников питания, которые имеют ограничения по разрядному току. В случае его превышения сокращается ресурс. Схема включения показана на рис. 6.

Здесь необходимо учитывать, что выходное напряжение такой батареи меньше на 0,3 -:- 0,8В (падение напряжения на p-n переходе диода при его прямом смещении) чем у батареи без защитных диодов. Как видно из величины потери напряжения использовать эту схему для параллельного соединения отдельных элементов не экономично. Велики потери мощности.

Диоды так же позволяют использовать горячую замену батареи, поскольку при подключении свеже заряженной батареи диод разряженной просто будет заперт.

Блоки питания

Свои особенности при параллельном соединении имеют и блоки питания работающие на общую нагрузку.

Все типы блоков (сетевые 50 Гц и импульсные — в том числе повышающие и понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный) содержат в своем составе преобразователь напряжения (трансформатор или электронный импульсный преобразователь с трансформатором) и выпрямляющее устройство на выходе — диодные выпрямители. На рис. 7 показано такое соединение.

В данной схеме, как при параллельном соединении солнечных элементов, не существует статических токов перетекания, они пресекаются диодными выпрямителями которые, как известно, имеют очень большое обратное сопротивление.

Обязательное условие при таком включении блоков питания это: равенство напряжений и наличие соединения общих точек обоих источников питания показанных на рис. 7 пунктирной линией красного цвета. Это условие определяется, как понятно из сказанного выше, а равномерной нагрузкой каждого источника питания.

Но она, как любая система, имеет свои особенности.

Это импульсные токи перетекания при зарядке фильтрующего конденсатора с меньшим напряжением (например U2 ) от БП1, где напряжение больше. После выравнивания напряжения ток перетекания уменьшается до нуля.

В реальности напряжение на выходе БП1 и БП2 разное. И поэтому рассматриваем работу такой связки учитывая дополнительные параметры показанные на рис 8 .

Известно, что каждый блок питания имеет свое внутреннее сопротивление Ri, а за счет системы стабилизации его величина существенно снижается. Практически Ri определяет КПД блока питания и желательно чтобы соотношение Rн/ Ri было максимальным. Поскольку ток нагрузки блока питания определяется суммой Ri и Rн, а как мы уже знаем Ri -> min, то можно считать, что он целиком определяется R н.

В связке двух параллельно включенных блоков питания нагружается только тот БП который имеет более высокое выходное напряжение. То есть I н = I ₁ . Это будет продолжаться до тех пор пока выходное напряжение (за счет падения напряжения на Ri ) не начнет падать (система стабилизации не сможет его поддерживать, когда ток нагрузки достигнет максимального, в этом случае начнет расти внутреннее сопротивление нагруженного блока питания Ri. ). Второй БП будет до этого будет работать в режиме холостого хода.

Такой режим работы нельзя считать нормальным.

Кроме выравнивания выходного напряжения — известно другое решение проблемы, это включение последовательно с выходом каждого БП небольшого выравнивающего резистора, который как бы увеличивает его внутреннее сопротивление, в результате чего выходное напряжение падает и включается в работу блок питания имеющий меньшее напряжение. Причем их величина одинакова для обоих.

Величина этого сопротивления от 1% до 10% от R н и зависит от разницы выходных напряжений и мощности нагрузки.

Недостаток данного решения потери мощности в выравнивающих резисторах.

Но, для равномерной загрузки, требование максимального сближения U1 и U2 остается.

Заключение

В Интернет форумах множество публикаций посвященных параллельному включению и только единичные сообщения о фатальных результатах. эти единичные случаи возможны из-за скрытых неисправностей блоков питания или большой разницы выходных напряжений.

1. Параллельное соединение выходных цепей блоков импульсных питания возможно. Но при этом для равномерной загрузки их выходные напряжения должны быть максимально близки. В случае невыполнение этого условия возможна перегрузка БП с большим напряжением.
2. Параллельное включение отдельных электрохимических элементов питания недопустимо,
3. Параллельное включение батарей электрохимических элементов питания возможно при условии применения защитных диодов в составе каждой батареи,
4. Параллельное соединение фотоэлектрических элементов допустимо, но при этом надо учитывать что возможна перегрузка лучших элементов в группе (с наибольшим напряжением), а при большой разнице в выходном напряжении худший элемент может вообще не включаться в работу.

Обсуждения параллельного включения блоков питания компьютеров :

1. Два блока питания в одном компьютере. http://hwtech.ru/forums/viewtopic.php?id=207
2. Twin turbo — два БП в компьютере. http://www.casemods.ru/section17/item300/
3. edwardass: Два блока питания в одном корпусе ? http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=49:8559
4. Модификация блока питания. http://www.overclockers.ru/lab/15748.shtml
5. Корпуса и блоки питания. http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?f=26&t=14083&start=960
6. Можно ли запараллелить два блока питания? http://www.rom.by/forum/Mozhno_li_zaparallelit_dva_bloka_pitanija

октябрь 2010 -2012 гг.
А.Сорокин