7 projektów klastrów Raspberry Pi, które powinieneś wypróbować
Raspberry Pi to komputer oparty na architekturze ARM, który jest dość wydajny jak na swoją cenę i rozmiar. Możliwe jest połączenie i współpraca wielu płyt Raspberry Pi w celu wykonywania zadań, których pojedynczy komputer Raspberry Pi nie byłby w stanie wykonać samodzielnie. Ten styl obliczeń jest znany jako przetwarzanie klastrowe, a klastry Raspberry Pi są czasami określane jako “jeżyki”.
Przyjrzyjmy się niektórym przedsięwzięciom, które można efektywnie wykonać za pomocą konglomeratu Raspberry Pi, a także tym, które bardziej sprzyjają takiemu układowi.
Klaster serwerów multimedialnych
Aby obsługiwać serwer multimediów wykorzystujący Raspberry Pi, należy zastosować aplikację zdolną do przesyłania plików danych zapisanych w urządzeniu do systemów zewnętrznych.
Klaster serwerów multimedialnych składający się z wielu hostów Raspberry Pi oferuje różne korzyści, w tym zwiększoną odporność danych dzięki nadmiarowej pamięci masowej, wydajną alokację zasobów poprzez równoważenie obciążenia w celu dostosowania do wielu żądań użytkowników oraz rozszerzoną pojemność operacyjną nieograniczoną przez ograniczenia pamięci poszczególnych urządzeń Pi.
Istnieje niewiele kompletnych, dostępnych na zasadach open-source rozwiązań do tworzenia własnego klastra serwerów multimedialnych Raspberry Pi ze względu na niszowy charakter aplikacji. Jednym z nich jest projekt GitHub od Alessandro Rossi (kubealex), który łączy kilka narzędzi, takich jak Plex, Transmission i SABnzbd i pomaga skonfigurować ten pakiet na klastrze Kubernetes.
Ważne jest, aby pamiętać, że klaster serwerów multimedialnych Raspberry Pi nie zapewnia obsługi transkodowania. Dlatego ważne jest, aby upewnić się, że pliki multimedialne są kompatybilne i mogą być wcześniej odtwarzane przez urządzenia klienckie.
Farma renderowania wideo
Wykorzystanie klastra Raspberry Pi może nie zapewniać najbardziej efektywnej wydajności, ale możliwe jest ustanowienie takiego układu jako opłacalnego rozwiązania do renderowania wideo. Poprzez redystrybucję tych procesów obliczeniowych pomiędzy poszczególnymi jednostkami sieci, ogólny czas wymagany do ukończenia animacji, efektów specjalnych i trójwymiarowych produkcji graficznych może zostać znacznie skrócony.
Wykorzystanie klastra Raspberry Pi może nie przynieść produkcji o wielkości porównywalnej z “Big Buck Bunny”, ale może funkcjonować jako wygodny substytut krótkich klipów wideo lub obrazów o niskiej rozdzielczości, gdy główne urządzenie jest niedostępne.
Instrukcje Carla Coxa na Crowd Render opisują, w jaki sposób można stworzyć własną farmę renderującą przy użyciu klastra Raspberry Pi.
Klaster przetwarzania danych
Klaster Raspberry Pi oferuje skuteczne rozwiązanie do zarządzania rozległymi zbiorami danych i wykonywania skomplikowanych obliczeń dzięki możliwości przetwarzania rozproszonego. Podejście to wykorzystuje potężne narzędzia, takie jak Apache Hadoop lub Spark, aby skutecznie radzić sobie z wyzwaniami związanymi z dużymi zbiorami danych.
W czteroczęściowej serii na Medium Pier Taranti stworzył coś, co jest zasadniczo instrukcją dla każdego, kto chce stworzyć laboratorium nauki o danych / big data w klastrze Raspberry Pi.
Blockchain Node Network
Ten konkretny projekt klastra ma istotne znaczenie dla osób żywo zainteresowanych kryptowalutami i technologią blockchain.
Węzeł blockchain służy jako podstawa dla wielu walut cyfrowych, działając jako urządzenie elektroniczne, zazwyczaj komputer, który dołącza do sieci blockchain. Każdy węzeł posiada własny unikalny adres protokołu internetowego (IP) i prowadzi rejestr wszystkich transakcji wykonywanych w sieci, powszechnie nazywany łańcuchem bloków.
Uruchomienie pełnego węzła Bitcoin na pojedynczym Raspberry Pi jest wykonalne bez konieczności korzystania z klastra. Jeśli jednak czyjeś aspiracje wykraczają poza obsługę podstawowego węzła i obejmują stworzenie niestandardowej waluty cyfrowej, wówczas korzystne może okazać się utworzenie klastra Raspberry Pi jako wstępnego poligonu doświadczalnego dla wspomnianej sieci. Taka konfiguracja zapewnia niezawodną i rozszerzalną platformę, na której można zweryfikować funkcjonalność i wydajność proponowanego systemu kryptowalut.
Paul DeCarlo na Hackster ma doskonały samouczek na temat tworzenia klastra węzłów kryptowalutowych z Kubernetes na Raspberry Pis.
Distributed Cryptocurrency Mining
Image Credit: FXTM Thailand/ Flickr
Wykorzystanie szeregu połączonych ze sobą Raspberry Pis może nie przynieść znaczących rezultatów pod względem hashowania kryptograficznego wymaganego do ekstensywnego wydobywania waluty cyfrowej, ale pozostaje opłacalne jako narzędzie edukacyjne lub platforma eksperymentalna do odkrywania alternatywnych walut, które można skutecznie wydobywać za pomocą operacji na jednostkach centralnych.
Wykorzystanie Raspberry Pi do wydobywania kryptowalut może nie przynieść korzyści finansowych w najbliższej przyszłości, ze względu na wysokie wymagania obliczeniowe związane z przetwarzaniem kryptograficznym. Aktywność ta może jednak okazać się korzystna z edukacyjnego punktu widzenia lub po prostu jako przyjemna rozrywka.
Wydobywanie Monero na Raspberry Pi może być realną opcją, ponieważ jest to jedna z kilku wybranych walut cyfrowych, które są kompatybilne z ograniczonymi zasobami obliczeniowymi tego małego urządzenia komputerowego. Nie można jednak zagwarantować zysków z takich przedsięwzięć wydobywczych ze względu na różne czynniki, takie jak zmienne warunki rynkowe i zwiększona konkurencja wśród górników. Aby lepiej zrozumieć zawiłości związane z wykorzystaniem Raspberry Pi do wydobywania kryptowalut, warto zapoznać się z naszym kompleksowym przewodnikiem.
Wysokowydajny klaster serwerów internetowych
Image Credit: Raspberry Pi
Alokacja ruchu internetowego do różnych węzłów w klastrze promuje efektywne przetwarzanie przychodzących żądań, jednocześnie zmniejszając potencjalne okresy niedostępności. Ponadto ten klaster serwerów internetowych został zaprojektowany z myślą o wysokiej skalowalności, umożliwiając mu obsługę zwiększonej liczby użytkowników w przyszłości.
Projekt Jeffa Geerlinga Pi Dramble jest doskonałym przykładem tego, co można osiągnąć dzięki klastrowi Raspberry Pis. Cała witryna jest obsługiwana z klastra Kubernetes składającego się z czterech komputerów Pis z uruchomionym Drupalem. Oprogramowanie jest wdrażane za pomocą Ansible, a niezbędne komponenty sprzętowe wraz z przewodnikiem konfiguracji można znaleźć na stronie internetowej.
Klaster serwerów gier
Klaster Raspberry Pi może być zorganizowany jako platforma hostingowa dla gier wieloosobowych, takich jak Minecraft. W takiej konfiguracji system jest w stanie rozłożyć zapotrzebowanie na przetwarzanie na różne węzły i ograniczyć okresy niedostępności. Taka aplikacja może okazać się idealna dla tych, którzy chcą zapewnić możliwości serwera gier do użytku osobistego, w tym spotkań rodzinnych lub towarzyskich. Obszerny poradnik dotyczący konfiguracji serwera Minecraft jest dostępny w naszej bazie danych.
Wykorzystanie klastra Raspberry Pi niekoniecznie musi zwiększać wydajność gier per se, ale może potencjalnie zwiększyć możliwości uruchamiania wielu instancji serwerów gier. Aby połączyć te różne serwery, można rozważyć zastosowanie serwera proxy jako pośrednika.
Eksperyment z obliczeniami klastrowymi przy użyciu Raspberry Pi
Budowa klastra Raspberry Pi niesie ze sobą zarówno korzyści, jak i wyzwania. Choć może to być satysfakcjonujące doświadczenie, wymaga również znacznego wysiłku i zasobów. Należy przyznać, że opłacalność nie jest główną zaletą związaną z budową klastra Raspberry Pi. W rzeczywistości obsługa tych zadań na laptopie x86 lub komputerze stacjonarnym może okazać się bardziej ekonomiczna.
Wykorzystanie klastra Raspberry Pi stanowi okazję do odkrywania i eksperymentowania z fizycznymi urządzeniami komputerowymi w namacalnym otoczeniu, w przeciwieństwie do symulowania takich środowisk w pojedynczej maszynie za pośrednictwem wirtualnych kontenerów. Zaangażowanie się w budowę klastra Raspberry Pi może być wzbogacającym przedsięwzięciem napędzanym ciekawością i przyjemnością, zapewniającym cenne lekcje i chwile rozrywki.