Plataforma de HPC portable de bajo consumo energético para aplicaciones de minería de datos

Abstract

La necesidad de plataformas computacionales que proporcionen soporte a las aplicaciones denominadas intensivas ha estado incrementándose en muchas organizaciones debido al surgimiento de una serie de aplicaciones que requieren de manejo intensivo de datos y tiempos de respuesta cortos. Un ejemplo pueden ser las aplicaciones que utilizan la minería de datos. El hardware ha evolucionado de manera acelerada para satisfacer estas necesidades del cómputo intensivo. Por otro lado, pequeñas computadoras montadas en tarjetas denominadas SoC (System on Chip) (R., G., y M., 2013) han aparecido a partir de la miniaturización de componentes y la popularización de los sistemas embebidos, El ejemplo más significativo es Raspberry Pi (raspberrypi, 2016), una alternativa de bajo costo y consumo energético reducido que permite realizar tareas de cómputo. Debido a su popularidad, los fabricantes se han dedicado a incrementar su desempeño generando modelos con mayores prestaciones, los cuales se han vuelto una opción viable para el procesamiento intensivo de datos. Aquí analizamos dicho aspecto. Para ello se describe la construcción de una plataforma de HPC basada en tarjetas SoC, lo que permite desarrollar y ejecutar aplicaciones de minería de datos. Los resultados obtenidos en las diferentes pruebas de operación y tolerancia a fallas muestran que dicha plataforma ofrece el rendimiento y la robustez necesarios para ser utilizada en el desarrollo de aplicaciones de minería de datos orientadas a la educación y también para la enseñanza de la disciplina antes mencionada, con una inversión que es posible alcanzar en instituciones académicas y pequeñas organizaciones.

Virtualizing a Cluster to Optimize the Problems of High Scientific Complexity within an Organization

“…Some algorithms can give us FLOPs by using different amounts of nodes. A clear example is shown in [3] that use a package called Linpack that makes intensive use of the operations of floating per second applying basic linear algebra subroutines. These are applied by assigning different amounts of slave nodes when the FLOPs stop increasing; one must conclude that this is the ideal amount to use.…”

“…It is in charge of administering and controlling the processes that will be sent to the receiving computers [3] its function is to distribute the tasks in equal parts to the desired amount of them that will use as a way of communication the Protocol Secure Shell (SSH). If one wants to see the ecosystem of the HPC graphical way, one can install monitoring www.ijacsa.thesai.org packages; therefore it is ideal that these have a graphical user interface, one can also access the public network to get updates of the operating system.…”

“…[2] as new and emerging scientific findings, it is necessary to use the maximum performance of a computer so that these can give optimal results in an ideal time. By this necessity, it is possible to implement the HPC architectures where they use the Central Processing Unit (CPU) to obtain floating point operations per second (FLOPS) that are the processing capacity of a computer [3]. The use of several low cost machines that are interconnected through a network to have a unique behavior began with National Aeronautics and Space Administration (NASA) in 1994, where they used recycled computers for the creation of a supercomputer, this was called the Beowulf project which was realized in the Center for the Excellence in Data (CESDIS) [4].…”