Аналіз можливостей використання одноплатних комп’ютерів Raspberry при викладанні розподілених та паралельних обчислень

У статті розглядається можливість використання одноплатних комп’ютерів при викладанні дисциплін пов’язаних з паралельними та розподіленими обчисленнями. Для проведення практичних занять з паралельних обчислень досить персонального комп’ютера з багатоядерним процесором та відповідною операційною системою, але для проведення практичних занять з розподілених обчислень необхідно організовувати обчислювальний кластер. Для розробки кластеру необхідно специфічне налаштування програмного забезпечення, що може зробити важким використання комп’ютерного класу для викладання інших дисциплін. Також придбання персональних комп’ютерів для обчислювального кластеру може привести к значним матеріальним витратам. Тому доцільним є дослідити можливість використання одноплатних комп’ютерів для розробки обчислювального кластеру та використання його на практичних роботах з розподілених обчислень. Аналіз сучасних одноплатних комп’ютерів та різних джерел з розробки обчислювальних кластерів показав, що для цього підходить одноплатний комп'ютер Raspberry Pi 3 Model B+. Був проведений порівняльний аналіз декілька моделей Raspberry Pi та, для порівняння, одноплатний комп'ютер іншого виробника - ASUS Tinker Board. Виявлено що характеристики Raspberry Pi 3 Model B+ є оптимальними у співвідношенні ціна/якість для формування учбового обчислювального кластеру для розподілених та паралельних обчислень. Такий кластер має порівняно не високу ціну та дуже хорошу масштабованість. Також виявлені проблеми, які необхідно вирішити при проектування обчислювального кластеру: це відсутність стандартизованих шасі для розміщення плат, відсутність стандартних засобів відводу тепла від одноплатних комп’ютерів та необхідність розхробки нестандартного захищеного блоку живлення. Організація такого кластеру дозволить значно покращити навички студентів при розробці програмного забезпечення для розподілених обчислень та навички побудови та налаштування кластерних систем, та дозволить розвити такі компетентності майбутніх інженерів-програмістів