Qu’est-ce qu’un cluster Raspberry Pi et à quoi sert-il ?

Construire un cluster Raspberry Pi est un moyen amusant d’acquérir une compréhension plus approfondie des systèmes informatiques ainsi que des systèmes de serveurs. Cependant, qu’est-ce qu’un cluster Raspberry Pi, comment exactement en fabriquer un, ainsi que l’usage que l’on peut en faire une fois la construction terminée ?

Qu’est-ce qu’un cluster Raspberry Pi ?

L’hébergement de sites Internet, l’évaluation de données épaisses, ainsi que la réalisation de séquences de clips vidéo numériques ne sont que quelques exemples de tâches informatiques qui nécessitent une grande puissance de traitement. De même que la demande de cette puissance est toujours en expansion.

Fournir suffisamment de sources pour répondre aux besoins de tâches comme celles-ci peut être réalisé soit verticalement, soit horizontalement. Pour la croissance verticale, un seul système informatique est maximisé pour générer autant de puissance de traitement que possible. Cela contraste avec le développement horizontal, où des systèmes informatiques ajoutés sont inclus dans le système.

Les clusters de calcul Raspberry Pi sont un exemple d’optimisation de système droit. Un Raspberry Pi fonctionne comme un système de tête qui fournit des instructions à une collection de Raspberry Pis nodaux qui traitent les tâches. Les configurations de collection Raspberry Pi CM4 sont également appelées Brambles. Plutôt que des Compute Module fours, vous pouvez utiliser des Raspberry Pi 4 standard (ou divers autres modèles), mais le CM4 est beaucoup plus rationalisé si vous voulez une collection petite et fiable.

Vous pouvez utiliser un cluster Raspberry Pi CM4 pour héberger des serveurs de jeux vidéo, gérer votre système de domotique, et bien d’autres choses encore. Mais pourquoi voudriez-vous développer un cluster RPi ?

Pourquoi construire un cluster Raspberry Pi ?

Il y a plusieurs raisons essentielles pour lesquelles vous pourriez vouloir développer une collection Raspberry Pi au lieu d’obtenir un système informatique beaucoup plus efficace pour faire le travail pour vous.

  • Stabilité & & Fiabilité : Un cluster Raspberry Pi assure la stabilité ainsi que la fiabilité en ajoutant la redondance à votre système. Cela signifie qu’une défaillance d’une carte ne quittera pas votre cluster dans son élan, les tâches étant partagées par les RPis utiles. Répartir des tâches informatiques compliquées sur de nombreuses cartes peut également utiliser une meilleure stabilité que d’exécuter exactement les mêmes tâches sur une seule.
  • Performance : Alors qu’un cluster de Raspberry Pi ne fournit pas une seule carte beaucoup plus de puissance, il est toujours possible d’améliorer les performances générales de votre système. Les tâches sont prises en charge en même temps sur toutes les cartes du cluster, au lieu qu’une seule carte doive faire tout le travail lourd.
  • Scalabilité : Les clusters d’ordinateurs sont généralement beaucoup plus faciles à faire évoluer en arrière et en avant que les équipements individuels. Vous pouvez ajouter et aussi vous débarrasser des RPi pour répondre aux demandes actuelles de votre cluster, le tout sans jeter du matériel coûteux.
  • Coût : Les Raspberry Pis sont exceptionnellement économiques par rapport aux PC de bureau et aux ordinateurs portables. Vous pouvez mettre la main sur un ensemble de Raspberry Pis pour votre cluster pour moins que le prix d’un PC solitaire, le tout sans mettre en danger la disponibilité des ressources.
  • Apprendre : La construction d’un cluster Raspberry Pi est un bon moyen de découvrir un éventail de sujets variés. Vous pouvez découvrir la surveillance des serveurs web, la manipulation des bases de données, l’espace de stockage en nuage, et aussi beaucoup plus en essayant votre propre collection.
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Comment construire un cluster Raspberry Pi DIY

La construction d’une collection de calcul Raspberry Pi peut être divisée directement en 2 groupes de travail principaux ; le matériel et le logiciel. Ces deux groupes sont influencés par la fonction que vous désirez pour votre collection, ce qui rend essentiel de comprendre ce à quoi vous allez certainement utiliser votre cluster avant de le développer.

Choisir vos cartes de cluster Raspberry Pi

La sélection des cartes de collection Raspberry Pi que vous utiliserez certainement pour votre cluster peut être complexe. Ces 2 exemples devraient vous offrir une bien meilleure idée de ce qu’il faut rechercher, tout en traitant de l’étendue des collections Raspberry Pi dans leur ensemble.

  • Clusters RPi domotiques : De vos ampoules à la serrure de votre porte d’entrée, presque chaque petite chose à l’intérieur d’une maison moderne peut être automatisée. Les Raspberry Pis font de grands esprits pour la domotique, et aussi construire une collection RPi est un moyen formidable de prendre soin de chacun des gadgets que vous utilisez. Bien qu’un Raspberry Pi 4 Model B soit utile en tant que carte principale dans ce type de configuration, il est très probable que ce soit un gaspillage de développer l’ensemble du cluster en l’utilisant. Par exemple, des systèmes comme l’éclairage Philips Hue peuvent être gérés en utilisant des cartes moins puissantes. Cela vaut donc la peine de choisir chacun des Raspberry Pis de votre collection domotique en fonction de la tâche qu’ils vont accomplir.
  • Grappes de RPi pour serveurs de jeux vidéo : Construire des serveurs pour des jeux vidéo comme Minecraft est juste l’une des utilisations les plus habituelles d’un cluster RPi. Vous avez besoin d’autant de puissance de manipulation que vous pouvez obtenir pour une application similaire à celle-ci, mais vous n’avez pas besoin d’attributs supplémentaires comme la connexion USB pour chaque carte. Cela fait du Raspberry Pi CM4 un excellent choix dans ce cas d’utilisation. Le module de calcul 4 nécessite une carte de fournisseur pour fonctionner, car il n’inclut aucun type d’E/S intégrée, pourtant vous pouvez localiser des cartes porteuses de collection qui fonctionnent bien pour les serveurs de jeux.

Le Raspberry Pi CM4 charge exactement la même puissance qu’un RPi 4 cependant, il est fait pour les systèmes profondément embarqués et aussi l’utilisation sur des cartes prestataires. Le Pi CM4 n’a pas les E/S embarquées découvertes sur son équivalent, cependant il est généralement proposé à un tarif inférieur, ce qui en fait un bon choix pour de nombreux projets de clusters.

Matériel supplémentaire pour les clusters Raspberry Pi

Outre les systèmes informatiques que vous sélectionnez pour votre collection, vous aurez besoin de matériel supplémentaire pour vous lancer. Vous aurez certainement besoin d’un commutateur réseau pour relier vos cartes entre elles, de cartes microSD et aussi d’un SSD/HDD externe pour l’espace de stockage, ainsi que tout type d’éléments particuliers à votre projet.

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Ceux qui utilisent le Raspberry Pi CM4 et une carte de fournisseur de services de collecte n’auront pas besoin d’un commutateur réseau ou d’une alimentation externe pour chaque carte, car la carte de fournisseur de services aura certainement ces composants intégrés.

Choisir votre logiciel de cluster Raspberry Pi.

Construire une collection de calcul Raspberry Pi est une procédure agréable et aussi engageante, mais elle est en outre difficile. Commencer facilement est un bon moyen d’acquérir les bases avant d’essayer des tâches beaucoup plus compliquées. Par conséquent, il est conseillé d’utiliser Raspberry Pi OS pour votre carte mère et également Raspberry Pi OS Lite pour vos cartes de nœuds lorsque vous vous lancez.

Cela vaut la peine de suivre une vue d’ensemble lorsque vous configurez initialement Raspberry Pi OS sur votre carte pour vous assurer que vous ne manquez aucune sorte d’actions.

À quoi peut servir un cluster Raspberry Pi ?

Il y a des cas d’utilisation différents pour une carte de collection Raspberry Pi, mais vous pensez probablement plus à ceux que vous pouvez utiliser à la maison. Cela vaut la peine de faire quelques études de recherche par vous-même pour découvrir les moyens de tirer le meilleur parti de votre collection Raspberry Pi.

Hébergement de sites web Raspberry Pi CM4

Les sites Web sont infâmement difficiles à héberger sur un fabricant solitaire. Alors que de nombreux sites Web sont légers ainsi que de fonctionner rapidement quand ils ont un seul visiteur, l’ajout de plus de visiteurs augmente considérablement le travail. Un cluster Raspberry Pi Compute Module 4 peut diviser ce travail entre chacun de vos Pis pour leur faciliter la tâche.

WordPress est un merveilleux candidat pour cette suggestion, vous offrant un système CMS gratuit pour construire votre site avec. Bien sûr, cependant, vous pourriez en outre envisager de construire votre site internet hébergé par Raspberry Pis à partir de la case départ.

Les cartes Raspberry Pi CM4 sont un bon choix pour l’hébergement de sites Internet, car vous n’aurez pas besoin que chaque carte ait ses propres ports d’entrée/sortie pour un projet similaire à celui-ci. Construire votre collection de cette manière diminuera en outre son impact.

Hébergement de serveur de jeu Raspberry Pi Minecraft

Donner aux utilisateurs la possibilité de tenir leurs très propres serveurs web est l’un des principaux staminas de jeux comme Minecraft. Vous pouvez définir vos propres règles et également n’autoriser que les personnes avec lesquelles vous avez l’intention de vous amuser sur votre serveur web, le tout sans avoir besoin de fournir de l’argent à une entreprise tierce d’organisation de serveurs.

Il est possible de développer un serveur Minecraft sur un cluster Raspberry Pi en utilisant Kubernetes et Helm, et vous n’avez pas besoin des dernières cartes pour faire le travail. Comme indiqué dans cette tâche sur GitHub , vous pouvez construire un serveur web Minecraft avec aussi peu qu’un Raspberry Pi 4 Modèle B et une poignée de Raspberry Pi twos. Plus vous ajoutez de joueurs, plus vous aurez certainement besoin de sources, pourtant votre cluster peut évoluer de manière pratique.

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Dans un capillaire comparable, vous pouvez de même transformer votre Raspberry Pi CM4 directement en une console de jeux vidéo rétro, bien que vous n’ayez pas besoin d’un cluster pour cela.

Partage de fichiers sur Raspberry Pi & & Cloud

Construire un NAS ou un système de partage de fichiers pour votre maison ou votre petite entreprise n’a jamais été aussi compliqué à l’aide d’un cluster Raspberry Pi. Des dispositifs comme Samba n’ont pas besoin d’un cluster pour fonctionner correctement, mais la mise en place d’un cluster vous permettra de gérer beaucoup plus de transferts d’informations que ce qui serait faisable sur une seule carte RPi.

Vous pouvez utiliser toutes les cartes que vous voulez pour ce genre de tâche, bien que les Raspberry Pi CM4 et aussi les Raspberry Pi 4 Modèle B fourniront certainement la meilleure bande passante. Vous pouvez offrir des limites d’utilisation des ressources à chaque utilisateur pour vous assurer que votre collection de partage de fichiers ne se bloque pas.

Apprendre avec un cluster de calcul Raspberry Pi

Construire votre propre collection de calcul Raspberry Pi est l’un des très meilleurs moyens d’en apprendre davantage sur la gestion des serveurs Web, les superordinateurs, ainsi qu’une gamme de divers autres sujets. Cela peut aider à vous préparer à une profession dans le monde de la technologie ou peut-être simplement améliorer vos compétences en bricolage, cependant, cela méritera certainement l’initiative dans les deux cas.

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De quoi ai-je besoin pour un cluster Raspberry Pi ?

Ce dont vous aurez besoin

  • Un ordinateur de bureau Ubuntu 16.04 LTS (ou plus récent).
  • Un minimum de 2 Raspberry Pis, ils doivent être des Pi 3B ou plus récents. (
  • Un câble d’alimentation micro-USB pour chaque Pi (USB-C pour Pi4).
  • Un bloc d’alimentation USB avec autant de ports que vous avez de cartes.
  • Une carte microSD par Pi (8 Go recommandés), flashée avec une image Ubuntu Server.

Quelles sont les utilisations du cluster ?

Un cluster informatique peut fournir une vitesse de traitement plus rapide, une plus grande capacité de stockage, une meilleure intégrité des données, une plus grande fiabilité et une plus grande disponibilité des ressources. Les clusters informatiques sont généralement dédiés à des fonctions spécifiques, telles que l’équilibrage de charge, la haute disponibilité, la haute performance ou le traitement à grande échelle.

Le cluster Raspberry Pi est-il plus rapide ?

Le dispositif de réseau sur le pi3 ne peut même pas suivre le réseau d’un ordinateur de bureau ordinaire, et est plus lent que 1G. Il est conçu pour être bon marché et robuste, pas rapide. Il n’y a rien qu’un cluster pi puisse faire plus rapidement.

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