Начиная с 2018 года, пятьсот самых высокопроизводительных систем в мире работают на Linux. Обсуждаем причины сложившейся ситуации и приводим мнения экспертов.
Фото — Rawpixel — PD
Пока что Linux проигрывает другим ОС в борьбе за рынок ПК. По данным Statista, Linux установлена всего на 1,65% компьютеров, в то время как с ОС от Microsoft работает 77% пользователей.
Лучше дела обстоят в облачной и IaaS-среде, хотя и здесь лидером остается Windows. Например, эту ОС использует 45% клиентов 1cloud.ru, в то время как 44% отдали предпочтение Linux-дистрибутивам.
Но если говорить о высокопроизводительных вычислениях, то здесь Linux однозначный лидер. Согласно недавнему отчету портала Top500 — это проект, который составляет рейтинг мощнейших вычислительных установок мира — суперкомпьютеры из списка топ-500 построены на Linux.
На машине Summit (номер один в списке на момент написания статьи), которую спроектировали в IBM, установлен Red Hat Enterprise. Эта же система управляет вторым по мощности суперкомпьютером — Sierra, а китайская установка TaihuLight работает на Sunway Raise OS, основанной на Linux.
Производительность. Ядро Linux монолитное и хранит в себе все необходимые компоненты — драйверы, планировщик задач, файловую систему. При этом kernel-сервисы выполняются в адресном пространстве ядра, что повышает общую производительность. Также Linux обладает относительно универсальными требованиями к железу. Некоторые дистрибутивы функционируют на устройствах с объёмом памяти в 128 МБ. Тот факт, что машины под управлением Linux более производительны, чем под Windows, несколько лет назад признал даже один из разработчиков Microsoft. Среди причин он выделил и��крементальные обновления, направленные на оптимизацию кодовой базы.
Открытость. Суперкомпьютеры 70-х и 80-х годов прошлого века в большинстве своем строились на коммерческих дистрибутивах, основанных на UNIX, — например UNICOS от Cray. Университеты и исследовательские лаборатории, были вынуждены платить крупные роялти авторам ОС, что отрицательно сказывалось на конечной стоимости высокопроизводительных компьютеров — она составляла миллионы долларов. Появление открытой операционной системы позволило значительно сократить расходы на программное обеспечение. В 1998 году был представлен первый суперкомпьютер на базе Linux — Avalon Cluster. Его собрали в Лос-Аламосской национальной лаборатории США всего за 152 тыс. долларов.
Кастомизация. Каждый суперкомпьютер обладает уникальной ИТ-инфраструктурой. Открытость Linux дает инженерам необходимый уровень гибкости для внесения изменений и оптимизации производительности. Администратор Эдди Эпштейн (Eddie Epstein), который участвовал в проектировании суперкомпьютера Watson, назвал доступность и относительную легкость в управлении главной причиной выбора SUSE Linux.
Вычислительная система Summit от IBM мощностью в 148 петафлопс уже несколько лет удерживает первую строчку Top500. Но в 2021 году ситуация может измениться — на рынок выйдет сразу несколько эксафлопсных суперкомпьютеров.
Фото — OLCF at ORNL — CC BY
Один из них разрабатывает Министерство энергетики США (DOE) совместно со специалистами из Cray. Его мощности направят на исследование космоса и последствий глобального потепления, поиск препаратов для лечения рака и новых материалов для солнечных панелей. Уже известно, что суперкомпьютер будет управляться ОС Cray Linux Environment — она основана на SUSE Linux Enterprise.
Свою эксафлопсную высокопроизводительную машину представит и Китай. Она получит название Tianhe-3 и найдет применение в генной инженерии и разработке лекарств. На суперкомпьютер должны будут установить Kylin Linux, который уже используют для его предшественника — Tianhe-2.
Таким образом, можно ожидать, что в ближайшие несколько лет статус-кво сохранится, и Linux продолжит укреплять лидерство в нише мощнейших суперкомпьютеров.
Мы в 1cloud предоставляем услугу «Частное облако». С её помощью можно в кратчайшие сроки развернуть ИТ-инфраструктуру для проектов любой сложности.
Наше облако построено на железе Cisco, Dell, NetApp. Оборудование стоит в нескольких ЦОД: московском DataSpace, питерском SDN/Xelent и алма-атинском Ahost.
Фото — Rawpixel — PD
Состояние рынка
Пока что Linux проигрывает другим ОС в борьбе за рынок ПК. По данным Statista, Linux установлена всего на 1,65% компьютеров, в то время как с ОС от Microsoft работает 77% пользователей.
Лучше дела обстоят в облачной и IaaS-среде, хотя и здесь лидером остается Windows. Например, эту ОС использует 45% клиентов 1cloud.ru, в то время как 44% отдали предпочтение Linux-дистрибутивам.
Но если говорить о высокопроизводительных вычислениях, то здесь Linux однозначный лидер. Согласно недавнему отчету портала Top500 — это проект, который составляет рейтинг мощнейших вычислительных установок мира — суперкомпьютеры из списка топ-500 построены на Linux.
На машине Summit (номер один в списке на момент написания статьи), которую спроектировали в IBM, установлен Red Hat Enterprise. Эта же система управляет вторым по мощности суперкомпьютером — Sierra, а китайская установка TaihuLight работает на Sunway Raise OS, основанной на Linux.
Причины распространенности Linux
Производительность. Ядро Linux монолитное и хранит в себе все необходимые компоненты — драйверы, планировщик задач, файловую систему. При этом kernel-сервисы выполняются в адресном пространстве ядра, что повышает общую производительность. Также Linux обладает относительно универсальными требованиями к железу. Некоторые дистрибутивы функционируют на устройствах с объёмом памяти в 128 МБ. Тот факт, что машины под управлением Linux более производительны, чем под Windows, несколько лет назад признал даже один из разработчиков Microsoft. Среди причин он выделил и��крементальные обновления, направленные на оптимизацию кодовой базы.
Открытость. Суперкомпьютеры 70-х и 80-х годов прошлого века в большинстве своем строились на коммерческих дистрибутивах, основанных на UNIX, — например UNICOS от Cray. Университеты и исследовательские лаборатории, были вынуждены платить крупные роялти авторам ОС, что отрицательно сказывалось на конечной стоимости высокопроизводительных компьютеров — она составляла миллионы долларов. Появление открытой операционной системы позволило значительно сократить расходы на программное обеспечение. В 1998 году был представлен первый суперкомпьютер на базе Linux — Avalon Cluster. Его собрали в Лос-Аламосской национальной лаборатории США всего за 152 тыс. долларов.
Машина имела производительность в 19,3 гигафлопс и заняла 314 место в мировом топе. На первый взгляд, это небольшое достижение, но соотношение цена/производительность привлекло разработчиков суперкомпьютеров. Всего за два года Linux удалось захватить 10% рынка.
Кастомизация. Каждый суперкомпьютер обладает уникальной ИТ-инфраструктурой. Открытость Linux дает инженерам необходимый уровень гибкости для внесения изменений и оптимизации производительности. Администратор Эдди Эпштейн (Eddie Epstein), который участвовал в проектировании суперкомпьютера Watson, назвал доступность и относительную легкость в управлении главной причиной выбора SUSE Linux.
Суперкомпьютеры ближайшего будущего
Вычислительная система Summit от IBM мощностью в 148 петафлопс уже несколько лет удерживает первую строчку Top500. Но в 2021 году ситуация может измениться — на рынок выйдет сразу несколько эксафлопсных суперкомпьютеров.
Фото — OLCF at ORNL — CC BY
Один из них разрабатывает Министерство энергетики США (DOE) совместно со специалистами из Cray. Его мощности направят на исследование космоса и последствий глобального потепления, поиск препаратов для лечения рака и новых материалов для солнечных панелей. Уже известно, что суперкомпьютер будет управляться ОС Cray Linux Environment — она основана на SUSE Linux Enterprise.
Свою эксафлопсную высокопроизводительную машину представит и Китай. Она получит название Tianhe-3 и найдет применение в генной инженерии и разработке лекарств. На суперкомпьютер должны будут установить Kylin Linux, который уже используют для его предшественника — Tianhe-2.
Таким образом, можно ожидать, что в ближайшие несколько лет статус-кво сохранится, и Linux продолжит укреплять лидерство в нише мощнейших суперкомпьютеров.
Мы в 1cloud предоставляем услугу «Частное облако». С её помощью можно в кратчайшие сроки развернуть ИТ-инфраструктуру для проектов любой сложности.Наше облако построено на железе Cisco, Dell, NetApp. Оборудование стоит в нескольких ЦОД: московском DataSpace, питерском SDN/Xelent и алма-атинском Ahost.
