Η δημιουργία ενός συμπλέγματος Raspberry Pi είναι ένας διασκεδαστικός τρόπος για να αποκτήσετε μια βαθύτερη κατανόηση των συστημάτων υπολογιστών και διακομιστών. Τι είναι όμως ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi, πώς το δημιουργείτε και σε τι μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε μόλις ολοκληρωθεί η κατασκευή;
Τι είναι ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi;
Η φιλοξενία ιστοτόπων, η ανάλυση πυκνών δεδομένων και η απόδοση ψηφιακού βίντεο είναι μερικά μόνο παραδείγματα εργασιών υπολογιστών που απαιτούν μεγάλη επεξεργαστική ισχύ. Και η ζήτηση για αυτή τη δύναμη αυξάνεται συνεχώς.
Η παροχή αρκετών πόρων για την κάλυψη των αναγκών εργασιών όπως αυτές μπορεί να επιτευχθεί είτε κάθετα είτε οριζόντια. Για κάθετη ανάπτυξη, ένας μόνο υπολογιστής είναι βελτιστοποιημένος για να παράγει όσο το δυνατόν περισσότερη επεξεργαστική ισχύ. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την οριζόντια ανάπτυξη, όπου προστίθενται επιπλέον υπολογιστές στο σύστημα.
Τα συμπλέγματα υπολογιστών Raspberry Pi είναι ένα παράδειγμα βελτιστοποίησης οριζόντιου συστήματος. Το One Raspberry Pi λειτουργεί ως κεντρική μονάδα που παρέχει οδηγίες σε μια συλλογή κόμβων Raspberry Pis που χειρίζονται εργασίες. Οι ρυθμίσεις συμπλέγματος Raspberry Pi CM4 είναι επίσης γνωστές ως Brambles. Αντί για το Compute Module 4s, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε το τυπικό Raspberry Pi 4s (ή άλλα μοντέλα), αλλά το CM4 είναι πιο βελτιωμένο εάν θέλετε ένα συμπαγές, αποδοτικό σύμπλεγμα.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi CM4 για να φιλοξενήσετε διακομιστές βιντεοπαιχνιδιών, να διαχειριστείτε το σύστημα οικιακού αυτοματισμού σας και πολλά άλλα. Αλλά γιατί θα θέλατε να δημιουργήσετε ένα σύμπλεγμα RPi;
Γιατί να δημιουργήσετε ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi;
Υπάρχουν αρκετοί βασικοί λόγοι για τους οποίους μπορεί να θέλετε να δημιουργήσετε ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi αντί να αγοράσετε έναν πιο ισχυρό υπολογιστή για να κάνει τη δουλειά για εσάς.
- Σταθερότητα & Αξιοπιστία: Ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi παρέχει σταθερότητα και αξιοπιστία προσθέτοντας πλεονασμό στο σύστημά σας. Αυτό σημαίνει ότι μια αποτυχία της πλακέτας δεν θα σταματήσει το σύμπλεγμα σας στα ίχνη του, καθώς οι εργασίες μοιράζονται από το λειτουργικό RPis. Η διάδοση πολύπλοκων εργασιών υπολογιστών σε πολλαπλούς πίνακες μπορεί επίσης να προσφέρει μεγαλύτερη σταθερότητα από την εκτέλεση των ίδιων εργασιών σε μία.
- Εκτέλεση: Αν και ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi δεν δίνει σε μια πλακέτα περισσότερη ισχύ, εξακολουθεί να επιτρέπει τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του συστήματός σας. Οι εργασίες διεκπεραιώνονται ταυτόχρονα σε όλες τις σανίδες στο σύμπλεγμα, αντί να χρειάζεται μια σανίδα να κάνει όλη τη βαριά ανύψωση.
- Επεκτασιμότητα: Τα συμπλέγματα υπολογιστών είναι γενικά πιο εύκολο να κλιμακωθούν προς τα πάνω και προς τα κάτω από τα μεμονωμένα μηχανήματα. Μπορείτε να προσθέσετε και να αφαιρέσετε πλακέτες RPi για να ταιριάζουν στις τρέχουσες ανάγκες του συμπλέγματός σας, χωρίς να σπαταλάτε ακριβό υλικό.
- Κόστος: Τα Raspberry Pis είναι απίστευτα προσιτά σε σύγκριση με επιτραπέζιους υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές. Μπορείτε να πάρετε στα χέρια σας ένα σετ Raspberry Pis για το cluster σας με λιγότερο από την τιμή ενός μόνο υπολογιστή, χωρίς συμβιβασμούς στη διαθεσιμότητα των πόρων.
- Μάθηση: Η δημιουργία ενός συμπλέγματος Raspberry Pi είναι ένας καλός τρόπος για να μάθετε για μια σειρά διαφορετικών θεμάτων. Μπορείτε να μάθετε για τη διαχείριση διακομιστή, το χειρισμό της βάσης δεδομένων, την αποθήκευση στο cloud και πολλά άλλα πειραματιζόμενοι με το δικό σας σύμπλεγμα.
Πώς να δημιουργήσετε ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi DIY
Η δημιουργία ενός συμπλέγματος υπολογιστών Raspberry Pi μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες ομάδες εργασιών. υλικό και λογισμικό. Και οι δύο αυτές ομάδες επηρεάζονται από τον σκοπό που έχετε στο μυαλό σας για το σύμπλεγμα σας, καθιστώντας σημαντικό να γνωρίζετε για ποιο σκοπό θα χρησιμοποιήσετε το σύμπλεγμα πριν το δημιουργήσετε.
Επιλέγοντας τα Raspberry Pi Cluster Boards σας
Η επιλογή των πινάκων συμπλέγματος Raspberry Pi που θα χρησιμοποιήσετε για το σύμπλεγμα σας μπορεί να προκαλέσει σύγχυση. Αυτά τα δύο παραδείγματα θα πρέπει να σας δώσουν μια καλύτερη ιδέα για το τι πρέπει να αναζητήσετε, ενώ θα εξετάσουν επίσης το εύρος των συμπλεγμάτων Raspberry Pi συνολικά.
- Οικιακός αυτοματισμός RPi Clusters: Από τους λαμπτήρες μέχρι την κλειδαριά στην εξώπορτά σας, σχεδόν τα πάντα μέσα σε ένα σύγχρονο σπίτι μπορούν να αυτοματοποιηθούν. Το Raspberry Pis δημιουργεί υπέροχους εγκεφάλους για τον οικιακό αυτοματισμό και η δημιουργία ενός συμπλέγματος RPi είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να χειριστείτε καθεμία από τις συσκευές που χρησιμοποιείτε. Ενώ ένα Raspberry Pi 4 Model B είναι λογικό ως ο κύριος πίνακας "κεφαλής" σε αυτό το είδος εγκατάστασης, είναι πιθανό να είναι χαμένο να δημιουργήσετε ολόκληρο το σύμπλεγμα χρησιμοποιώντας το. Για παράδειγμα, συστήματα όπως ο φωτισμός Philips Hue είναι ελεγχόμενα με χρήση πλακών χαμηλότερης ισχύος. Αυτό το κάνει να αξίζει να επιλέξετε καθένα από τα Raspberry Pis στο σύμπλεγμα οικιακού αυτοματισμού σας με βάση την εργασία που θα εκτελέσει.
- Συμπλέγματα διακομιστή βιντεοπαιχνιδιών RPi: Η δημιουργία διακομιστών για παιχνίδια όπως το Minecraft είναι μια από τις πιο κοινές χρήσεις για ένα σύμπλεγμα RPi. Χρειάζεστε όση ισχύ επεξεργασίας μπορείτε για μια εφαρμογή όπως αυτή, αλλά δεν χρειάζεστε επιπλέον λειτουργίες όπως συνδεσιμότητα USB για κάθε πλακέτα. Αυτό κάνει το Raspberry Pi CM4 μια καλή επιλογή σε αυτήν την περίπτωση χρήσης. Το Compute Module 4 απαιτεί μια πλακέτα κινητής τηλεφωνίας για να λειτουργήσει, καθώς δεν διαθέτει ενσωματωμένο I/O, αλλά μπορείτε να βρείτε πίνακες κινητής συμπλέγματος που λειτουργούν καλά για διακομιστές παιχνιδιών.
Το Raspberry Pi CM4 έχει την ίδια ισχύ με ένα RPi 4, αλλά είναι κατασκευασμένο για βαθιά ενσωματωμένα συστήματα και χρήση σε πλακέτες μεταφοράς. Το Pi CM4 δεν διαθέτει το ενσωματωμένο I/O που βρίσκεται στο αντίστοιχο του, αλλά συνήθως διατίθεται σε χαμηλότερη τιμή, καθιστώντας το μια καλή επιλογή για πολλά έργα συμπλέγματος.
Πρόσθετο υλικό Raspberry Pi Cluster
Εκτός από τους υπολογιστές που επιλέγετε για το σύμπλεγμα σας, απαιτείται και κάποιο πρόσθετο υλικό για να ξεκινήσετε. Θα χρειαστείτε έναν διακόπτη δικτύου για να συνδέσετε τις πλακέτες σας μεταξύ τους, κάρτες microSD και έναν εξωτερικό SSD/HDD για αποθήκευση και τυχόν εξαρτήματα ειδικά για το έργο σας.
Όσοι χρησιμοποιούν το Raspberry Pi CM4 και μια πλακέτα μεταφοράς συμπλέγματος δεν θα χρειάζονται διακόπτη δικτύου ή εξωτερική τροφοδοσία για κάθε πλακέτα, καθώς η πλακέτα μεταφοράς θα έχει ενσωματωμένα αυτά τα εξαρτήματα.
Επιλέγοντας το λογισμικό Raspberry Pi Cluster
Η δημιουργία ενός συμπλέγματος υπολογιστών Raspberry Pi είναι μια διασκεδαστική και συναρπαστική διαδικασία, αλλά είναι επίσης και προκλητική. Το να ξεκινήσετε απλά είναι ένας καλός τρόπος για να μάθετε τα βασικά προτού δοκιμάσετε πιο περίπλοκα έργα. Ως εκ τούτου, συνιστάται να χρησιμοποιείτε το Raspberry Pi OS για την κύρια πλακέτα σας και το Raspberry Pi OS Lite για τις πλακέτες των κόμβων σας όταν ξεκινάτε για πρώτη φορά.
Αξίζει να ακολουθήσετε έναν οδηγό όταν το κάνετε για πρώτη φορά εγκαταστήστε το Raspberry Pi OS στον πίνακα σας για να διασφαλίσετε ότι δεν θα χάσετε κανένα βήμα.
Σε τι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi;
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές θήκες χρήσης για μια πλακέτα συμπλέγματος Raspberry Pi, αλλά μάλλον σας ενδιαφέρουν περισσότερο αυτές που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στο σπίτι. Αξίζει να κάνετε λίγη έρευνα για τον εαυτό σας για να βρείτε τρόπους να αξιοποιήσετε στο έπακρο το σύμπλεγμα Raspberry Pi.
Φιλοξενία ιστότοπου Raspberry Pi CM4
Η φιλοξενία ιστοσελίδων σε ένα μόνο μηχάνημα είναι εμφανώς δύσκολη. Ενώ οι περισσότεροι ιστότοποι είναι ελαφροί και λειτουργούν γρήγορα όταν έχουν έναν μόνο επισκέπτη, η προσθήκη περισσότερων επισκεπτών αυξάνει δραματικά τον φόρτο εργασίας. Ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi Compute Module 4 μπορεί να χωρίσει αυτόν τον φόρτο εργασίας μεταξύ κάθε Pis σας για να διευκολύνει τη δουλειά του.
Το WordPress είναι ένας εξαιρετικός υποψήφιος για αυτήν την ιδέα, δίνοντάς σας μια δωρεάν πλατφόρμα CMS για να δημιουργήσετε τον ιστότοπό σας. Φυσικά, ωστόσο, θα μπορούσατε επίσης να σκεφτείτε να δημιουργήσετε τον ιστότοπό σας που φιλοξενείται στο Raspberry Pi από την αρχή.
Οι πλακέτες Raspberry Pi CM4 είναι μια καλή επιλογή για τη φιλοξενία ιστοτόπων, καθώς δεν θα χρειαστεί η κάθε πλακέτα να έχει τις δικές της θύρες I/O για ένα έργο σαν αυτό. Η δημιουργία του cluster σας έτσι θα μειώσει επίσης το αποτύπωμά του.
Φιλοξενία διακομιστή παιχνιδιών Raspberry Pi Minecraft
Η παροχή στους χρήστες της δυνατότητας να φιλοξενούν τους δικούς τους διακομιστές είναι ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα παιχνιδιών όπως το Minecraft. Μπορείτε να ορίσετε τους δικούς σας κανόνες και να επιτρέπετε μόνο τα άτομα με τα οποία θέλετε να παίξετε στον διακομιστή σας, όλα αυτά χωρίς να χρειάζεται να δώσετε χρήματα σε μια εταιρεία φιλοξενίας διακομιστών τρίτου μέρους.
Είναι δυνατό να δημιουργήσετε έναν διακομιστή Minecraft σε ένα σύμπλεγμα Raspberry Pi χρησιμοποιώντας Kubernetes και Helm και δεν χρειάζεστε καν τους πιο πρόσφατους πίνακες για να κάνετε τη δουλειά. Όπως φαίνεται στο αυτό το έργο στο GitHub, μπορείτε να δημιουργήσετε έναν διακομιστή Minecraft με τόσο λίγα όσο ένα Raspberry Pi 4 Model B και μια χούφτα Raspberry Pi 3. Όσο περισσότερους παίκτες προσθέτετε, τόσο περισσότερους πόρους θα χρειαστείτε, αλλά το σύμπλεγμα σας μπορεί εύκολα να κλιμακωθεί.
Με παρόμοιο τρόπο, μπορείτε επίσης μετατρέψτε το Raspberry Pi CM4 σε μια ρετρό κονσόλα παιχνιδιών, αν και δεν χρειάζεστε ένα σύμπλεγμα για αυτό.
Raspberry Pi File Sharing & Cloud
Η δημιουργία ενός NAS ή συστήματος κοινής χρήσης αρχείων για το σπίτι ή τη μικρή σας επιχείρηση δεν ήταν ποτέ ευκολότερη με τη βοήθεια ενός συμπλέγματος Raspberry Pi. Εργαλεία όπως το Samba δεν απαιτούν ένα σύμπλεγμα για να λειτουργήσει σωστά, αλλά η ύπαρξη ενός συμπλέγματος θα σας επιτρέψει να χειριστείτε πολύ περισσότερες μεταφορές δεδομένων από ό, τι θα ήταν δυνατό σε μια ενιαία πλακέτα RPi.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιεσδήποτε πλακέτες θέλετε για αυτόν τον τύπο έργου, αν και τα Raspberry Pi CM4 και Raspberry Pi 4 Model Bs θα προσφέρουν το μεγαλύτερο εύρος ζώνης. Μπορείτε να παρέχετε όρια χρήσης πόρων σε κάθε χρήστη για να διασφαλίσετε ότι το σύμπλεγμα κοινής χρήσης αρχείων δεν θα κολλήσει.
Εκμάθηση με ένα σύμπλεγμα υπολογιστών Raspberry Pi
Η δημιουργία του δικού σας συμπλέγματος υπολογιστών Raspberry Pi είναι ένας από τους καλύτερους τρόπους για να μάθετε για τη διαχείριση διακομιστή, τους υπερυπολογιστές και μια σειρά άλλων θεμάτων. Αυτό μπορεί να σας βοηθήσει να προετοιμαστείτε για μια σταδιοδρομία στον κόσμο της τεχνολογίας ή ακόμα και να βελτιώσετε τις δεξιότητές σας στο DIY, αλλά θα αξίζει την προσπάθεια με κάθε τρόπο.
