BOINC к бою! Премудрости распределенных вычислений на личном примере

Выбираем проект

Выбирать, какому проекту отдать ресурсы своего компьютера, лучше всего на страничке BOINC, где они представлены в виде таблицы. Для каждого проекта сразу видна его область исследований, организаторы, поддерживаемое железо и ОС.

За пять лет я ознакомился с десятками проектов распределенных вычислений и принял длительное участие в восьми из них. Это астрофизические инициативы (theSkyNet POGS , медицинские (Malaria Control, GPUGRID), а также студенческая сеть Leiden Classic, в которой моделируются различные задачи из области динамики в образовательных целях. Последняя примечательна тем, что любой участник может загрузить в нее свои расчетные задания.

Вместе с друзьями я перепробовал множество проектов и конфигураций, пока не нашел свой оптимум. Если поначалу нам удавалось получать лишь сотню-другую тысяч очков в месяц, то теперь за день мы легко набираем больше. Можно достичь еще более внушительных показателей, просто сосредоточившись на GPU-оптимизированных проектах, приносящих максимальное количество очков. Однако мы стараемся не гнаться за рейтингом, а переключаться между исследованиями и поддерживать разные.

В данный момент мы участвуем только в стабильных и активно развивающихся проектах, которые сложно заподозрить в коммерческом использовании ресурсов. В частности, это обработка снимков с гигапиксельной астрокамеры (theSkyNet POGS) для составления мультиспектрального обзора неба (подробнее на русском см. здесь), а также поиск радиопульсаров и излучаемых ими гравитационных волн ([email protected]).

Как официальный сайт, так и сам клиент BOINC отображает только 36 открытых проектов распределенных вычислений — самых известных и заслуживших хорошую репутацию. Всего же таких проектов больше сотни, и найти их бывает непросто. Многие анонсируются только внутри академической среды, на каких-то специализированных форумах и не находят широкой поддержки.

Сайт открытой статистики Free-DC сейчас показывает данные по 137 проектам на платформе BOINC, но и это не полный список. Например, российские проекты лучше всего искать на BOINC.ru.

Gridcoin — криптовалюта призванная служить во благо человечества

Как альтернатива выступает сеть Gridcoin, направляя мощность своей сети на научные исследования с его алгоритмом Proof-of-Research (дословный перевод: доказательство исследования), в связке с BOINC. Идея проекта заключается в следующем: за участие в проектах, таких как [email protected] (поиск внеземных цивилизаций), [email protected] (вычисление структуры белка, в перспективе поможет излечить некоторые генетические заболевания), World Community Grid (небезызвестный IBM, целью является разработка способов лечения рака, эболы, вируса зика и мышечной дистрофии), а так же выполнение расчетов для адронного коллайдера, поиск пульсаров и гравитационных волн, комбинаторика, различные проекты из области математики, физики, биологии, сеть сама генерирует и распределяет монеты среди участников вычислений. То есть у организаторов исследований, полностью отсутствует необходимость платить участникам вычислений (в отличие от проекта GOLEM к примеру), а как итог: абсолютно все участники, будь то сами организаторы или владельцы компьютеров остаются в плюсе, ведь каждый получает то, за чем пришел.

Все что я описал не является концептом, а de facto работающем проектом на протяжении последних четырех лет. И пока криптовалюты переживают бум, ученые со всего мира испытывают недостатки в вычислительных мощностях и к счастью, именно Вы можете помочь науке в поиске и разработке средств лечения рака, малярии, различных генетических заболеваний или оказать помощь в расчетах траекторий астеройдов, адронного коллайдера, составлении подробной карты нашей галактики. Пригодится каждый, нет никаких ограничений для участия, здесь каждый может выбрать проект себе по душе, а Gridcoin вознаградит Вас за ваши старания!

Спасибо за внимание!

Выбираем задания

У каждого проекта есть своя веб-страница с более подробным описанием. Здесь же можно задать индивидуальные настройки расчетов. Если в твоей учетной записи несколько компьютеров, то их можно распределить на группы (например, «дом» и «работа») и задать отдельные установки для групп.

В одном проекте может быть несколько заданий разных типов. Они отличаются как по сути исследований, так и по системным требованиям. Из них разумнее выбрать те, которые эффективнее всего считаются на твоем компьютере.

Простые задания обрабатываются только на ЦП и ограничиваются базовым набором команд x86-64. Некоторые имеют специфическую оптимизацию для расширенных инструкций (например, AVX) и выполняются на таких процессорах гораздо быстрее.

Другие задания поддерживают архитектуру ARM и запускаются на смартфонах, планшетах, кластерах из Raspberry Pi, CubieBoard и прочих подобных девайсах. Единичные проекты (например, ЦЕРНа) выполняются в своей виртуальной среде и требуют установки VirtualBox.

Самые сложные задания используют для ускорения расчетов универсальные (шейдерные) процессоры видеокарты — uGPU. Иногда для этого подходит любая современная видеокарта, а иногда задание поддерживает, к примеру, только новые чипы AMD с архитектурой GCN или только GPU Nvidia с CUDA СС v.3.0 и новее.

BOINC как средство стресс-тестирования

В режиме постоянной обработки BOINC можно использовать для выявления сбоящего оборудования. Вместо пары часов прогрева в Prime’95 или OCCT он будет выполнять реальные задания и постоянно сверять правильность их решения. Никакой синтетический тест не сравнится с BOINC по эффективности длительного мониторинга

Один из компьютеров выполнил задание с ошибкой

Делаем первые шаги

Клиент BOINC для Windows можно установить как приложение или как сервис. Второй вариант обеспечивает заданиям BOINC более стабильную работу, но опаснее в плане потенциальной угрозы для ОС. Также BOINC, работающий как сервис, не сможет использовать видеокарту для ускорения расчетов. В общем, это скорее вариант для серверов.

Сразу после установки BOINC он запустится с дефолтными настройками в упрощенном виде. Стоит переключиться на полный вид через верхнее меню или нажав Ctrl-Shift-A. Тогда на отдельных вкладках ты увидишь все уведомления, свои проекты, активные задания, сетевую активность, локальную статистику и использование дискового пространства.

Почти все пункты меню хорошо переведены на русский. Они имеют говорящие названия, но на всякий случай есть и справка. Так что мы не будем перечислять очевидные вещи, а поговорим о более тонких материях.

BAM!

На официальном сайте статистики распределенных вычислений активно рекламируется менеджер аккаунтов BOINC под названием BAM. Он облегчает управление несколькими проектами и компьютерами одновременно, предоставляя единую страницу настроек. На ней проще отслеживать и вносить изменения, однако, потеряв пароль доступа к BAM, ты утратишь доступ сразу ко всем учеткам BOINC. В общем, это как брелок — помогает потерять все ключи одним махом.

Gridcoin — криптовалюта во благо человечества

За последние пару лет, после появления Litecoin, разработчики наплодили целый зоопарк криптовалют. У каждой из них есть технологические отличия (иногда весьма существенные и превосходящие Bitcoin — пример Darkcoin), зачастую хорошая идея, целевое применение, инфраструктура. Но они все, так или иначе, нацелены на извлечение коммерческой выгоды. Но в октябре прошлого года появилось нечто новое.

Криптовалюта с замечательной идеей под названием «Gridcoin» (абревиатура «GRC»). Вот что написано на главной странице официального сайта www.gridcoin.us:

Gridcoin — это новая криптовалюта, которая создана для пользы человечества посредством участия майнеров в проекте «BOINC» (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) — открытая программная платформа университета Беркли) — системе, которая путем объединения вычислительных мощностей помогает решать задачи в медицине, биологии, математике, климатологии, астрофизике и других науках. Да — идея очень простая: вы просто майните видеокартами Ваши гридкоины, но таким образом учавствуете в вычислениях на благо человечества! Вы не жжете киловаты и не греете воздух попусту, как это происходит с Bitcoin или Litecoin (Bitcoin использует более 24 тыс мегватт-ч в день электроэнергии), — Вы добываете GRC и расчитываете массы черных дыр, ДНК и друге полезные для науки вещи. Система позволяет также добывать эти монеты и без участия в проекте «BOINC» — но количество монет будет существенно меньше.

Gridcoin основан на протоколе Bitcoin, но отличается от него тем, что может добываться на видеокартах и процессорах и не подвержен скорому приходу ASIC майнеров. Цель проекта Gridcoin состоит в том чтобы смещать большую долю вычислительных мощностей в сторону BOINC, таким образом добыча монет в доле вычислений становится вторичной. Чем больше вычислительная сеть — тем большая часть используется проектом BOINC. Но чем больше вы учавствуете в BOINC — тем больше монет получаете!

Gridcoin работает так же как и любая другая монета — её можно хранить в электронных кошельках, перечислять на другие кошельки, причем переводы проходят гораздо быстрее чем Bitcoin (обычно 5-7 минут с учетом 6 подтверждений), а также обменивать её на USD, BTC и другие криптовалюты на биржах.

Основной биржей для GRC сейчас является c-cex.com

Исходный код открыт и выложен здесь: github.com/gridcoin/Gridcoin-master Подробности о BOINC: ru.wikipedia.org/wiki/BOINC,https://boinc.berkeley.edu Форум проекта: cryptocointalk.com/forum/464-gridcoin-grc

Время собирать Cobblestones

Если выделить любое задание в очереди и нажать на кнопку «Информация», то ты увидишь его описание. Каждая задача имеет свой расчетный объем вычислений — от нескольких тысяч до миллионов GFLOP (миллиардов операций с плавающей запятой одинарной точности).

Количество очков, которые начисляют за выполнение задания, завязано на эту сложность, а сами очки называются Cobblestones. Нужна эта величина в основном для сравнения трудозатрат. Один Cobblestone — это эквивалент объема вычислений, который выполняет эталонный процессор с производительностью 1 гигафлопс за 1/200 суток (то есть 432 миллиарда операций FP32).

При сравнимом объеме вычислений задания считаются с разной скоростью. Код может быть оптимизирован плохо, и тогда задание будет приносить тебе лишь пару очков в час, тогда как другие — десятки и сотни тысяч. Изначально эти очки не имели никакой ценности. Они лишь отражали относительный вклад в общее дело и помогали волонтерам подобрать задания, которые лучше всего раскрывают потенциал их железа. Ситуация изменилась с появлением криптовалют и проектов, в рамках которых выплачивают вознаграждение за научные расчеты.

После выполнения нескольких заданий ты заметишь, что они считаются с разной эффективностью. Выявить слабые места тебе поможет сбор и анализ статистики расчетов. BOINC удобен тем, что показывает все подробности о работе каждого узла.

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее