por Contenidos
Construir un clúster de Raspberry Pi es una forma divertida de obtener una comprensión más profunda de los sistemas informáticos y de servidor. Pero, ¿qué es un clúster de Raspberry Pi, cómo se crea uno y para qué se puede utilizar una vez construido?
¿Qué es un clúster de Raspberry Pi?
El alojamiento de sitios web, el análisis de datos densos y la reproducción de secuencias de video digitales son solo algunos ejemplos de tareas informáticas que requieren una gran potencia de procesamiento. Y la demanda de este poder siempre está creciendo.
Proporcionar los recursos suficientes para satisfacer las necesidades de las empresas ya que estas se pueden lograr de manera vertical u horizontal. Para el crecimiento vertical, una sola computadora está optimizada para producir la mayor potencia de procesamiento posible. Esto contrasta con el crecimiento horizontal, donde se agregan más computadoras al sistema.
Los clústeres de computación Raspberry Pi son un ejemplo de optimización horizontal del sistema. Una Raspberry Pi actúa como una unidad maestra que entrega instrucciones a una colección de nodos de Raspberry Pi que manejan tareas. Las configuraciones de clúster de Raspberry Pi CM4 también se conocen como Brambles. En lugar del Compute Module 4, puede usar el Raspberry Pi 4 estándar (u otros modelos), pero el CM4 es más optimizado si desea un clúster compacto y eficiente.
Puede usar un clúster Raspberry Pi CM4 para alojar servidores de juegos, administrar su sistema de automatización del hogar y mucho más. Pero, ¿por qué querrías crear un clúster RPi?
¿Por qué construir un clúster de Raspberry Pi?
Hay varias razones principales por las que es posible que desee construir un clúster de Raspberry Pi en lugar de comprar una computadora más poderosa para que haga el trabajo por usted.
- Estabilidad y fiabilidad: Un clúster de Raspberry Pi brinda estabilidad y confiabilidad al agregar redundancia a su sistema. Esto significa que una falla en la tarjeta no detendrá el clúster en seco, con tareas compartidas por RPis funcionales. La distribución de tareas informáticas complejas en varias placas también puede ofrecer una mayor estabilidad que realizar las mismas tareas en una sola placa.
- Actuación: Aunque un clúster de Raspberry Pi no otorga más potencia a una sola placa, aún le permite mejorar el rendimiento general del sistema. Las tareas se manejan en todas las tarjetas del clúster simultáneamente, en lugar de que una tarjeta haga todo el trabajo pesado.
- Escalabilidad: Los clústeres de computadoras son generalmente más fáciles de escalar hacia arriba y hacia abajo que las máquinas individuales. Puede agregar y quitar tarjetas RPi para satisfacer las necesidades actuales de su clúster, todo sin desperdiciar hardware costoso.
- Costo: Las Raspberry Pi son increíblemente asequibles en comparación con las PC de escritorio y las portátiles. Puede obtener un conjunto de Raspberry Pi para su clúster por menos del precio de una sola PC, todo sin comprometer la disponibilidad de recursos.
- Aprendiendo: Crear un clúster de Raspberry Pi es una buena manera de aprender sobre varios temas diferentes. Puede aprender sobre administración de servidores, administración de bases de datos, almacenamiento en la nube y más al experimentar con su propio clúster.
Cómo construir un clúster de Raspberry Pi DIY
La creación de un clúster de cómputo de Raspberry Pi se puede dividir en dos grupos principales de tareas; hardware y software. Ambos grupos están influenciados por el propósito que tiene en mente para su clúster, por lo que es crucial saber para qué usará su clúster antes de crearlo.
Elección de las placas de clúster de Raspberry Pi
Seleccionar qué placas de clúster Raspberry Pi usará para su clúster puede ser confuso. Estos dos ejemplos deberían darle una mejor idea de lo que debe buscar y, al mismo tiempo, abordar el alcance de los clústeres de Raspberry Pi en su conjunto.
- Clústeres RPi de domótica: Desde las bombillas hasta la cerradura de la puerta de entrada, casi todo dentro de una casa moderna se puede automatizar. Los Raspberry Pi son grandes cerebros para la automatización del hogar, y construir un clúster RPi es una excelente manera de administrar cada uno de los dispositivos que usa. Si bien una Raspberry Pi 4 Modelo B tiene sentido como la placa “principal” principal en este tipo de configuración, es probable que sea un desperdicio construir todo el clúster usándolas. Por ejemplo, los sistemas como la iluminación Philips Hue son controlables mediante placas de bajo consumo. Vale la pena elegir cada una de las Raspberry Pi en su clúster de automatización del hogar en función de la tarea que realizarán.
- Clúster RPi de servidores de juegos: Construir servidores para juegos como Minecraft es uno de los usos más comunes para un clúster RPi. Necesita toda la potencia de procesamiento que puede obtener para una aplicación como esta, pero no necesita características adicionales como conectividad USB para cada placa. Esto hace que Raspberry Pi CM4 sea una buena opción para este caso de uso. Compute Module 4 requiere una tarjeta portadora para funcionar, ya que no tiene ninguna E/S integrada, pero puede encontrar tarjetas portadoras de clúster que funcionan bien para servidores de juegos.
El Raspberry Pi CM4 ofrece la misma potencia que un RPi 4, pero está hecho para sistemas profundamente integrados y para usar en placas base. El Pi CM4 no tiene la E/S integrada que se encuentra en su contraparte, pero generalmente tiene un precio más bajo, lo que lo convierte en una buena opción para muchos proyectos de clúster.
Hardware adicional para clústeres de Raspberry Pi
Además de las computadoras que elija para su clúster, necesitará hardware adicional para comenzar. Necesitará un conmutador de red para conectar sus tarjetas, tarjetas microSD y un SSD/HDD externo para almacenamiento y cualquier componente específico para su proyecto.
Quienes utilicen Raspberry Pi CM4 y una placa portadora de clúster no necesitarán un conmutador de red ni una fuente de alimentación externa para cada placa, ya que la placa portadora tendrá estos componentes integrados.
Elección del software de clúster de Raspberry Pi
Crear un clúster de cómputo de Raspberry Pi es un proceso divertido y atractivo, pero también desafiante. Comenzar de manera simple es una buena manera de aprender los conceptos básicos antes de intentar proyectos más complicados. Por lo tanto, se recomienda que use el sistema operativo Raspberry Pi para la placa principal y el sistema operativo Raspberry Pi Lite para las placas de nodo cuando comience por primera vez.
Vale la pena seguir una guía cuando instale por primera vez el sistema operativo Raspberry Pi en la placa para asegurarse de no omitir ningún paso.
¿Para qué puedes usar un clúster de Raspberry Pi?
Hay muchos casos de uso diferentes para una placa de clúster Raspberry Pi, pero probablemente esté más interesado en los que puede usar en casa. Vale la pena investigar un poco por sí mismo para encontrar formas de aprovechar al máximo su clúster Raspberry Pi.
Hospedaje de sitio web Raspberry Pi CM4
Los sitios web son notoriamente difíciles de alojar en una sola máquina. Si bien la mayoría de los sitios web son livianos y rápidos cuando solo tienen un visitante, agregar más visitantes aumenta significativamente su carga de trabajo. Un clúster Raspberry Pi Compute Module 4 puede dividir esta carga de trabajo entre cada uno de sus Pis para facilitar su trabajo.
WordPress es un gran candidato para esta idea, ofreciéndote una plataforma CMS gratuita con la que construir tu sitio web. Por supuesto, sin embargo, también podría considerar crear su propio sitio web alojado en Raspberry Pi desde cero.
Las placas Raspberry Pi CM4 son una buena opción para alojar sitios web, ya que cada placa no necesita tener sus propios puertos de E/S para un proyecto como este. Construir su clúster de esta manera también reducirá su huella.
Alojamiento de servidor de juegos Raspberry Pi Minecraft
Ofrecer a los usuarios la posibilidad de alojar sus propios servidores es una de las principales fortalezas de juegos como Minecraft. Puede establecer sus propias reglas y solo permitir que jueguen en su servidor las personas con las que desea jugar, todo sin tener que dar dinero a una empresa de alojamiento de servidores de terceros.
Es posible construir un servidor de Minecraft en un clúster de Raspberry Pi usando Kubernetes y Helm, y ni siquiera necesita las placas más recientes para hacer el trabajo. Como se muestra en este proyecto de GitHub, puede construir un servidor de Minecraft con una Raspberry Pi 4 Modelo B y un puñado de Raspberry Pi 3. Cuantos más jugadores agregue, más recursos necesitará, pero su clúster puede escalar fácilmente.
Del mismo modo, también puedes convertir tu Raspberry Pi CM4 en una consola de juegos retro, aunque no necesitas un clúster para eso.
Raspberry Pi nube y uso compartido de archivos
Crear un NAS o un sistema de intercambio de archivos para su hogar o pequeña empresa nunca ha sido tan fácil con la ayuda de un clúster Raspberry Pi. Las herramientas como Samba no requieren un clúster para funcionar correctamente, pero tener un clúster en su lugar le permitirá manejar muchas más transferencias de datos de las que serían posibles en una sola tarjeta RPi.
Puede usar cualquier placa que desee para este tipo de proyecto, aunque Raspberry Pi CM4 y Raspberry Pi 4 Model B ofrecerán la mayor cantidad de ancho de banda. Puede proporcionar límites de uso de recursos a cada usuario para asegurarse de que su clúster de uso compartido de archivos no se atasque.
Aprendizaje con un clúster de cómputo Raspberry Pi
Crear su propio clúster de cómputo Raspberry Pi es una de las mejores formas de aprender sobre administración de servidores, supercomputadoras y muchos otros temas. Esto puede ayudarlo a prepararse para una carrera en tecnología o incluso mejorar sus habilidades de bricolaje, pero de cualquier manera valdrá la pena.
