Warum wird Linux allgemein als Betriebssystem für Supercomputer verwendet?

Ab November 2010 wird Linux auf 459 der 500 Supercomputer der TOP500 eingesetzt. Beziehen Sie sich auf die Tabelle über das Internetarchiv .

Was sind die Gründe für diesen massiven Einsatz von Linux im Supercomputer-Bereich?

• Linux bietet umfassende Unterstützung für viele verschiedene Hardwarearchitekturen und -plattformen, von kleinen Embedded-Boards bis hin zu massiven Computing-Arrays. Während andere gute Kernel verfügbar sind, übertreffen die Abdeckung und die Qualität der für Linux verfügbaren Hardwaretreiber bei weitem jede andere Plattform.
• Die Linux-Kernel-Quelle ist offen und kann leicht für die Ausführung auf verschiedenen benutzerdefinierten Plattformen geändert werden. Für jeden Hersteller, der eine neue Hardware erstellt, ist die Bereitstellung von Linux-Treibern eine der einfachsten Möglichkeiten, diese zugänglich zu machen. Sie müssen nicht von Grund auf neu arbeiten, da sie vorhandene Treiber für ähnliche Hardwarekomponenten modifizieren und auf ihrem Erfolg aufbauen können.
• Einige der anderen Betriebssystemkandidaten erheben Lizenzgebühren pro CPU. Diese werden auf der Ebene der Supercomputer unerschwinglich.
• Da Linux in diesem Bereich bisher von allen verwendet wurde, bietet es die beste Unterstützung und die größte Auswahl an verfügbaren Softwarepaketen und Bibliotheken.

Ich arbeite in der HPC-Branche.

Wenn Sie sich fragen, warum die meisten Menschen heute Linux in ihrem Cluster verwenden, haben Sie Folgendes in Ihrer Frage aufgelistet: Mehr als 90% der größten Cluster verwenden Linux. Dies ist der De-facto-Standard - nahezu jede Cluster-Bibliothek, jedes Tool oder jede Anwendung kann unter Linux ausgeführt werden. Es ist mehr Arbeit, einen Cluster mit einem anderen Betriebssystem einzurichten.

Wenn Sie sich fragen, wie Linux zum De-facto-Standard wurde, hat Caleb die Antworten;)

Für fast jede Frage der Form: "Warum ist x die vorherrschende Wahl im y-Marktsegment?" Die Antworten konzentrieren sich auf zwei Faktoren.

Zu einem kritischen Zeitpunkt während der Entstehung und des Wachstums dieses Marktsegments oder dieser Nische wies das fragliche Produkt einige Kosten- und Funktionsvorteile auf, die seine Einführung durch eine kritische Masse begünstigten. Sobald diese kritische Masse erreicht ist, werden alle Zusatzprodukte für dieses Segment sie unterstützen, und alle Schlüsselpersonen in dieser Branche / Nische werden mit ihr als der ersten Wahl vertraut sein.

Irgendwann in den 90er Jahren veröffentlichte Donald Becker Code und Informationen zum Beowulf-Cluster, den er und Thomas Sterling für ein Projekt bei der NASA erstellt hatten. Diese verwendete Standardhardware unter Linux und integrierte die Bibliotheken MPI (Message Passing Interface) und PVM (Parallel Virtual Machine) für die Verteilung von Rechenaufgaben über ein Netzwerk von Knoten.

Zu der Zeit erforderten die Alternativen viel teurere Hardware (meistens Sun-Workstations), hatten proprietäre Softwarelizenzen mit Kosten pro / Knoten oder pro / CPU und waren in der Regel Closed Source-Komponenten oder hatten signifikante Closed Source-Komponenten.

Somit hatte Linux in allen drei Faktoren Vorteile. Dass Becker Code und Dokumentation veröffentlichte (und dies unter einem coolen Namen tat), gab Linux eine enorme Steigerung der Glaubwürdigkeit für diese Art von Supercomputing-Anwendung. (Dass es von einem Projekt der NASA genutzt wurde, hat auch seine Glaubwürdigkeit enorm gesteigert).

Von dort aus haben Hochschulen und Universitäten den Ansatz für ihre eigenen Labore aufgegriffen. Innerhalb weniger Jahre danach war eine ganze Generation von Wissenschaftlern mit Beowulf-Clustern vertraut, und es standen zahlreiche Tools zur Unterstützung zahlreicher Anwendungen zur Verfügung.

Ein Grund mehr. Früher gab es für seriöse Arbeit kein Linux, kein Windows, aber UNIX und VMS (MSDOS und ähnliche waren keine Konkurrenten, es fehlten zu viele Funktionen) und vielleicht ein paar weniger bekannte Dinge wie lisp machines ...

Von diesen überlebten nur von UNIX abgeleitete Plattformen. Und Linux war eine billige Alternative für UNIX-ähnliche Betriebssysteme: mehr oder weniger kompatibel, Open Source und kostenlos. Dies ermöglichte die Wiederverwendung von wissenschaftlicher Software, die vor Linux geschrieben wurde.