일반PC 병렬연결...고성능 서버로 활용
클러스터 컴퓨터는 PC나 워크스테이션과 같은 일반적인 컴퓨터를 네트워크로 연결하여 고성능을 발휘하도록 만든 컴퓨터군을 일컫는다. 즉, 단일 프로세서 방식의 대형 서버와 달리 저가의 독립된 시스템을 수십대에서 수천대까지 병렬 네트워크로 연결, 각 시스템 자원을 하나의 거대한 서버로 활용하는 시스템이다. 클러스터 슈퍼컴퓨터는 보편적인 상용 프로세서ㆍ네트워크 장비ㆍ저장장치들로 구성된다. 이러한 저가의 PC급 컴퓨터들을 클러스터링하면 대형 슈퍼컴퓨터 못지 않은 성능을 발휘할 수 있는데, 가격 대비 성능 면에서 기존의 대형 슈퍼컴퓨터보다 월등하고 업그레이드 및 확장성 측면에서도 매우 유리하다는 것.
따라서 슈퍼컴퓨터 시장을 주도하는 학교ㆍ연구기관ㆍ정부 등은 물론 일반 기업으로까지 클러스터 슈퍼컴퓨터의 수요가 늘고 있다. 전 세계 톱500의 슈퍼컴퓨터 중 절반이 넘는 291개가 클러스터 슈퍼컴퓨터이다.
슈퍼컴퓨터의 주 용도로 미국에서는 핵폭발모의시험ㆍ유전자(genome)ㆍ나노 기술 연구 등의 기초과학 분야에, 일본은 지진예측ㆍ일기예보ㆍ자동차 충돌모의 시험 등 기초 과학ㆍ기술 분야에 사용하고 있다. 국내에서는 미국처럼 신약개발이나 단백질 구조 및 나노 연구 등 기초과학 연구에 주로 사용되고 있다.
특히 리눅스는 슈퍼컴퓨터 영역을 주도하는 운영체제이다. 미국 최대 원자력연구소인 로렌스리버모아에 있는 2대의 슈퍼컴퓨터를 비롯해 세계 10대 슈퍼컴퓨터 중 5대가 리눅스를 채택하고 있다. 특히, 클러스터 슈퍼컴퓨터에는 리눅스가 가장 많이 쓰인다. 이는 클러스터링과 같은 병렬 컴퓨팅의 아이디어는 유닉스에서 비롯되었고, 이러한 유닉스 기반의 애플리케이션들을 인텔아키텍처 기반 머신에서 운영하려는 시도가 자연스레 리눅스 클러스터로 이전되었다고 볼 수 있다. 무엇보다 리눅스는 클러스터 시스템을 구성하는데 있어 개방형 구조를 제공하고, 특정 하드웨어 벤더에 종속되지 않으며, 확장성이 우수하고, 부하 분산이 용이하기 때문이라고 할 수 있다. 이러한 장점 때문에 클러스터 슈퍼컴퓨터 부문은 윈도 등 다른 운영체제가 감히 넘볼 수 없는 리눅스만의 영역이라 할 수 있다.
시장조사회사인 IDC에 따르면 서버 컴퓨팅 분야에서 리눅스를 OS로 채택하는 비율은 2000년 1%에서 2002년 13.7%로 높아졌고 2006년에는 25.5%로 증가할 전망이다. 독립 시스템을 병렬로 연결하는 클러스터 시스템의 경우 지난해에 공공ㆍ대학ㆍ연구소 분야에서 성공사례가 잇따라 등장하면서 올해도 대거 확산될 것으로 보인다.
국내 대표적인 리눅스 클러스터링 슈퍼컴퓨터로는 먼저 한국과학기술연구원(KIST)이 지난해 말부터 가동한 슈퍼컴퓨터를 꼽을 수 있다. 이 장비는 일초에 3조700억회의 사칙연산이 가능한 3.07테라플롭스(Teraflops)의 처리 능력을 가지고 있다. 인텔 CPU 1026개를 병렬로 이은 리눅스 클러스터 방식으로 속도에서 국내 최고이다. 가동 당시 실측 속도로 전 세계 슈퍼컴 가운데 19위였으나, 해외에서 고성능 슈퍼컴이 구축되면서 최근 발표된 순위에서는 45위로 떨어졌다. 하지만 2000년 6월 당시 세계 최고 슈퍼컴인 미국 샌디아(Sandia) 국립연구소 슈퍼컴퓨터의 속도가 2.379 테라플롭스였던 것에 비교하면 상당한 수준이라는 것. 시스템 운영에 공개 SW를 사용하는 것도 눈길을 끈다. 운영체제인 리눅스를 비롯, 병렬 계산 소프트웨어인 MPICH도 공개 SW이며, 다른 대부분의 애플리케이션도 마찬가지라는 것이다.
이 컴퓨터를 개발한 이규환 박사는 "사용자가 직접 시스템을 설계할 수 있는 맞춤형 슈퍼컴퓨터로서 가격 대비 성능이 매우 뛰어 나고, 운영체제나 계산 환경도 공개 소프트웨어를 사용하므로 특정 벤더에 크게 의존하지 않고도 운영이 가능하다"고 말했다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)도 이론 속도로 4.3테라플롭스, 실측 속도 2.8테라플롭스 수준의 슈퍼컴퓨터(3호)를 구축해 지난해 말부터 가동에 들어갔다. 이는 국내 연구전산망으로 공유된 기존 슈퍼컴퓨터 1, 2호에 비하면 성능이 각각 1080배와 270배 이상 향상된 것으로 알려졌다. KISTI 슈퍼컴퓨터는 최근 전세계 슈퍼컴 순위에서 113위를 차지했다.
KISTI 관계자는 "물리학ㆍ화학ㆍ생명공학 등 분야의 연구자들이 대용량의 계산과 시뮬레이션 때 원격으로 접속해 쓸 수 있도록 초고속 연구전산망에 연결돼 활용된다"며 "21개의 작은 슈퍼컴퓨터를 연결한 초대형 슈퍼컴퓨터로 각 컴퓨터에 200기가급 메모리를 갖춰 엄청난 규모의 계산을 지원할 수 있다"고 말했다.
클러스터 컴퓨터는 PC나 워크스테이션과 같은 일반적인 컴퓨터를 네트워크로 연결하여 고성능을 발휘하도록 만든 컴퓨터군을 일컫는다. 즉, 단일 프로세서 방식의 대형 서버와 달리 저가의 독립된 시스템을 수십대에서 수천대까지 병렬 네트워크로 연결, 각 시스템 자원을 하나의 거대한 서버로 활용하는 시스템이다. 클러스터 슈퍼컴퓨터는 보편적인 상용 프로세서ㆍ네트워크 장비ㆍ저장장치들로 구성된다. 이러한 저가의 PC급 컴퓨터들을 클러스터링하면 대형 슈퍼컴퓨터 못지 않은 성능을 발휘할 수 있는데, 가격 대비 성능 면에서 기존의 대형 슈퍼컴퓨터보다 월등하고 업그레이드 및 확장성 측면에서도 매우 유리하다는 것.
따라서 슈퍼컴퓨터 시장을 주도하는 학교ㆍ연구기관ㆍ정부 등은 물론 일반 기업으로까지 클러스터 슈퍼컴퓨터의 수요가 늘고 있다. 전 세계 톱500의 슈퍼컴퓨터 중 절반이 넘는 291개가 클러스터 슈퍼컴퓨터이다.
슈퍼컴퓨터의 주 용도로 미국에서는 핵폭발모의시험ㆍ유전자(genome)ㆍ나노 기술 연구 등의 기초과학 분야에, 일본은 지진예측ㆍ일기예보ㆍ자동차 충돌모의 시험 등 기초 과학ㆍ기술 분야에 사용하고 있다. 국내에서는 미국처럼 신약개발이나 단백질 구조 및 나노 연구 등 기초과학 연구에 주로 사용되고 있다.
특히 리눅스는 슈퍼컴퓨터 영역을 주도하는 운영체제이다. 미국 최대 원자력연구소인 로렌스리버모아에 있는 2대의 슈퍼컴퓨터를 비롯해 세계 10대 슈퍼컴퓨터 중 5대가 리눅스를 채택하고 있다. 특히, 클러스터 슈퍼컴퓨터에는 리눅스가 가장 많이 쓰인다. 이는 클러스터링과 같은 병렬 컴퓨팅의 아이디어는 유닉스에서 비롯되었고, 이러한 유닉스 기반의 애플리케이션들을 인텔아키텍처 기반 머신에서 운영하려는 시도가 자연스레 리눅스 클러스터로 이전되었다고 볼 수 있다. 무엇보다 리눅스는 클러스터 시스템을 구성하는데 있어 개방형 구조를 제공하고, 특정 하드웨어 벤더에 종속되지 않으며, 확장성이 우수하고, 부하 분산이 용이하기 때문이라고 할 수 있다. 이러한 장점 때문에 클러스터 슈퍼컴퓨터 부문은 윈도 등 다른 운영체제가 감히 넘볼 수 없는 리눅스만의 영역이라 할 수 있다.
시장조사회사인 IDC에 따르면 서버 컴퓨팅 분야에서 리눅스를 OS로 채택하는 비율은 2000년 1%에서 2002년 13.7%로 높아졌고 2006년에는 25.5%로 증가할 전망이다. 독립 시스템을 병렬로 연결하는 클러스터 시스템의 경우 지난해에 공공ㆍ대학ㆍ연구소 분야에서 성공사례가 잇따라 등장하면서 올해도 대거 확산될 것으로 보인다.
국내 대표적인 리눅스 클러스터링 슈퍼컴퓨터로는 먼저 한국과학기술연구원(KIST)이 지난해 말부터 가동한 슈퍼컴퓨터를 꼽을 수 있다. 이 장비는 일초에 3조700억회의 사칙연산이 가능한 3.07테라플롭스(Teraflops)의 처리 능력을 가지고 있다. 인텔 CPU 1026개를 병렬로 이은 리눅스 클러스터 방식으로 속도에서 국내 최고이다. 가동 당시 실측 속도로 전 세계 슈퍼컴 가운데 19위였으나, 해외에서 고성능 슈퍼컴이 구축되면서 최근 발표된 순위에서는 45위로 떨어졌다. 하지만 2000년 6월 당시 세계 최고 슈퍼컴인 미국 샌디아(Sandia) 국립연구소 슈퍼컴퓨터의 속도가 2.379 테라플롭스였던 것에 비교하면 상당한 수준이라는 것. 시스템 운영에 공개 SW를 사용하는 것도 눈길을 끈다. 운영체제인 리눅스를 비롯, 병렬 계산 소프트웨어인 MPICH도 공개 SW이며, 다른 대부분의 애플리케이션도 마찬가지라는 것이다.
이 컴퓨터를 개발한 이규환 박사는 "사용자가 직접 시스템을 설계할 수 있는 맞춤형 슈퍼컴퓨터로서 가격 대비 성능이 매우 뛰어 나고, 운영체제나 계산 환경도 공개 소프트웨어를 사용하므로 특정 벤더에 크게 의존하지 않고도 운영이 가능하다"고 말했다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)도 이론 속도로 4.3테라플롭스, 실측 속도 2.8테라플롭스 수준의 슈퍼컴퓨터(3호)를 구축해 지난해 말부터 가동에 들어갔다. 이는 국내 연구전산망으로 공유된 기존 슈퍼컴퓨터 1, 2호에 비하면 성능이 각각 1080배와 270배 이상 향상된 것으로 알려졌다. KISTI 슈퍼컴퓨터는 최근 전세계 슈퍼컴 순위에서 113위를 차지했다.
KISTI 관계자는 "물리학ㆍ화학ㆍ생명공학 등 분야의 연구자들이 대용량의 계산과 시뮬레이션 때 원격으로 접속해 쓸 수 있도록 초고속 연구전산망에 연결돼 활용된다"며 "21개의 작은 슈퍼컴퓨터를 연결한 초대형 슈퍼컴퓨터로 각 컴퓨터에 200기가급 메모리를 갖춰 엄청난 규모의 계산을 지원할 수 있다"고 말했다.
