Membangun cluster Raspberry Pi adalah cara yang menyenangkan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang komputasi dan sistem server. Tapi apa itu klaster Raspberry Pi, bagaimana cara membuatnya, dan untuk apa Anda menggunakannya setelah build selesai?
Apa Itu Kluster Raspberry Pi?
Menghosting situs web, menganalisis data padat, dan merender rekaman video digital hanyalah beberapa contoh tugas komputasi yang memerlukan banyak daya pemrosesan. Dan permintaan akan kekuatan ini selalu meningkat.
Menyediakan sumber daya yang cukup untuk memenuhi kebutuhan tugas seperti ini dapat dicapai baik secara vertikal maupun horizontal. Untuk pertumbuhan vertikal, satu komputer dioptimalkan untuk menghasilkan daya pemrosesan sebanyak mungkin. Ini kontras dengan pertumbuhan horizontal, di mana komputer tambahan ditambahkan ke sistem.
Kluster komputasi Raspberry Pi adalah contoh pengoptimalan sistem horizontal. Satu Raspberry Pi bertindak sebagai head unit yang memberikan instruksi ke kumpulan node Raspberry Pi yang menangani tugas. Pengaturan cluster Raspberry Pi CM4 juga dikenal sebagai Brambles. Daripada Compute Module 4s, Anda dapat menggunakan Raspberry Pi 4s standar (atau model lain), tetapi CM4 lebih ramping jika Anda menginginkan klaster yang ringkas dan efisien.
Anda dapat menggunakan klaster Raspberry Pi CM4 untuk menghosting server video game, mengelola sistem otomasi rumah, dan banyak lagi. Tetapi mengapa Anda ingin membangun cluster RPi?
Mengapa Membangun Cluster Raspberry Pi?
Ada beberapa alasan utama mengapa Anda mungkin ingin membangun klaster Raspberry Pi daripada membeli komputer yang lebih kuat untuk melakukan pekerjaan itu untuk Anda.
- Stabilitas & Keandalan: Kluster Raspberry Pi memberikan stabilitas dan keandalan dengan menambahkan redundansi ke sistem Anda. Ini berarti bahwa kegagalan papan tidak akan menghentikan klaster Anda di jalurnya, dengan tugas yang dibagikan oleh RPis fungsional. Menyebarkan tugas komputasi yang rumit ke beberapa papan juga dapat menawarkan stabilitas yang lebih besar daripada menjalankan tugas yang sama di satu papan.
- Pertunjukan: Meskipun klaster Raspberry Pi tidak memberi satu papan lebih banyak daya, itu masih memungkinkan untuk meningkatkan kinerja sistem Anda secara keseluruhan. Tugas ditangani secara bersamaan di seluruh papan dalam kluster, bukan satu papan yang harus melakukan semua pekerjaan berat.
- Skalabilitas: Cluster komputer umumnya lebih mudah untuk ditingkatkan dan diturunkan daripada mesin tunggal. Anda dapat menambah dan menghapus papan RPi agar sesuai dengan kebutuhan klaster Anda saat ini, semuanya tanpa membuang perangkat keras yang mahal.
- Biaya: Raspberry Pi sangat terjangkau dibandingkan dengan PC desktop dan laptop. Anda bisa mendapatkan satu set Raspberry Pis untuk klaster Anda dengan harga kurang dari satu PC, semuanya tanpa mengurangi ketersediaan sumber daya.
- Sedang belajar: Membangun klaster Raspberry Pi adalah cara yang baik untuk mempelajari berbagai topik yang berbeda. Anda dapat mempelajari tentang manajemen server, penanganan database, penyimpanan cloud, dan banyak lagi dengan bereksperimen dengan cluster Anda sendiri.
Cara Membangun Klaster Raspberry Pi DIY
Membangun cluster komputasi Raspberry Pi dapat dibagi menjadi dua kelompok tugas utama; perangkat keras dan perangkat lunak. Kedua grup ini dipengaruhi oleh tujuan yang Anda pikirkan untuk klaster Anda, sehingga penting untuk mengetahui apa yang akan Anda gunakan untuk klaster Anda sebelum membangunnya.
Memilih Papan Cluster Raspberry Pi Anda
Memilih papan klaster Raspberry Pi yang akan Anda gunakan untuk klaster Anda bisa membingungkan. Kedua contoh ini seharusnya memberi Anda ide yang lebih baik tentang apa yang harus dicari, sekaligus membahas ruang lingkup klaster Raspberry Pi secara keseluruhan.
- Kluster RPi Otomasi Rumah: Dari bola lampu hingga kunci di pintu depan Anda, hampir semua hal di dalam rumah modern dapat diotomatisasi. Raspberry Pis membuat otak yang hebat untuk otomatisasi rumah, dan membangun cluster RPi adalah cara yang bagus untuk menangani setiap perangkat yang Anda gunakan. Meskipun Raspberry Pi 4 Model B masuk akal sebagai papan "kepala" utama dalam pengaturan semacam ini, kemungkinan akan sia-sia untuk membangun seluruh cluster menggunakan mereka. Misalnya, sistem seperti pencahayaan Philips Hue dapat dikontrol menggunakan papan berdaya rendah. Ini membuatnya layak untuk memilih masing-masing Raspberry Pi di kluster otomatisasi rumah Anda berdasarkan tugas yang akan mereka lakukan.
- Kluster RPi Server Video Game: Membuat server untuk game seperti Minecraft adalah salah satu kegunaan paling umum untuk cluster RPi. Anda memerlukan daya pemrosesan sebanyak mungkin untuk aplikasi seperti ini, tetapi Anda tidak memerlukan fitur tambahan seperti konektivitas USB untuk setiap papan. Ini menjadikan Raspberry Pi CM4 pilihan yang baik dalam kasus penggunaan ini. Compute Module 4 memerlukan papan operator agar berfungsi, karena tidak menampilkan I/O bawaan apa pun, tetapi Anda dapat menemukan papan operator kluster yang berfungsi dengan baik untuk server game.
Raspberry Pi CM4 mengemas kekuatan yang sama dengan RPi 4 tetapi dibuat untuk sistem tertanam dalam dan digunakan pada papan pembawa. Pi CM4 tidak memiliki I/O onboard yang ditemukan pada mitranya, tetapi biasanya harganya lebih murah, menjadikannya pilihan yang baik untuk banyak proyek cluster.
Perangkat Keras Cluster Raspberry Pi Tambahan
Di samping komputer yang Anda pilih untuk klaster Anda, beberapa perangkat keras tambahan diperlukan untuk memulai. Anda memerlukan sakelar jaringan untuk menghubungkan papan Anda bersama-sama, kartu microSD dan SSD/HDD eksternal untuk penyimpanan, dan komponen apa pun yang khusus untuk proyek Anda.
Mereka yang menggunakan Raspberry Pi CM4 dan papan pembawa klaster tidak memerlukan sakelar jaringan atau daya eksternal untuk setiap papan, karena papan pembawa akan memiliki komponen ini di dalamnya.
Memilih Perangkat Lunak Cluster Raspberry Pi Anda
Membangun cluster komputasi Raspberry Pi adalah proses yang menyenangkan dan menarik, tetapi juga menantang. Memulai dengan sederhana adalah cara yang baik untuk mempelajari dasar-dasarnya sebelum Anda mencoba proyek yang lebih rumit. Karena itu, disarankan agar Anda menggunakan Raspberry Pi OS untuk head board dan Raspberry Pi OS Lite untuk node board saat pertama kali memulai.
Ada baiknya mengikuti panduan saat Anda pertama kali instal OS Raspberry Pi di papan Anda untuk memastikan bahwa Anda tidak melewatkan langkah apa pun.
Untuk Apa Anda Menggunakan Cluster Raspberry Pi?
Ada banyak kasus penggunaan yang berbeda untuk papan klaster Raspberry Pi, tetapi Anda mungkin paling tertarik dengan yang dapat Anda gunakan di rumah. Sebaiknya lakukan riset sendiri untuk menemukan cara memaksimalkan klaster Raspberry Pi Anda.
Hosting Situs Web Raspberry Pi CM4
Situs web sangat sulit untuk dihosting di satu mesin. Sementara sebagian besar situs web ringan dan berjalan cepat ketika mereka memiliki satu pengunjung, menambahkan lebih banyak pengunjung meningkatkan beban kerja secara dramatis. Kluster Raspberry Pi Compute Module 4 dapat membagi beban kerja ini di antara masing-masing Pi Anda untuk mempermudah pekerjaannya.
WordPress adalah kandidat yang bagus untuk ide ini, memberi Anda platform CMS gratis untuk membangun situs web Anda. Namun, tentu saja, Anda juga dapat mempertimbangkan untuk membangun situs web yang dihosting Raspberry Pi dari awal.
Papan Raspberry Pi CM4 adalah pilihan yang baik untuk hosting situs web, karena Anda tidak memerlukan setiap papan untuk memiliki port I/O sendiri untuk proyek seperti ini. Membangun klaster Anda seperti ini juga akan mengurangi jejaknya.
Hosting Server Game Raspberry Pi Minecraft
Memberi pengguna kemampuan untuk menghosting server mereka sendiri adalah salah satu kekuatan utama game seperti Minecraft. Anda dapat menetapkan aturan Anda sendiri dan hanya mengizinkan orang yang ingin Anda mainkan ke server Anda, semuanya tanpa harus memberikan uang kepada perusahaan hosting server pihak ketiga.
Dimungkinkan untuk membangun server Minecraft di kluster Raspberry Pi menggunakan Kubernetes dan Helm, dan Anda bahkan tidak memerlukan papan terbaru untuk melakukan pekerjaan itu. Seperti yang ditunjukkan di proyek ini di GitHub, Anda dapat membangun server Minecraft hanya dengan Raspberry Pi 4 Model B dan beberapa Raspberry Pi 3s. Semakin banyak pemain yang Anda tambahkan, semakin banyak sumber daya yang Anda perlukan, tetapi klaster Anda dapat diskalakan dengan mudah.
Dengan nada yang sama, Anda juga bisa ubah Raspberry Pi CM4 Anda menjadi konsol game retro, meskipun Anda tidak memerlukan cluster untuk ini.
Berbagi File Raspberry Pi & Cloud
Membangun NAS atau sistem berbagi file untuk rumah atau bisnis kecil Anda tidak pernah semudah ini dengan bantuan klaster Raspberry Pi. Alat seperti Samba tidak memerlukan kluster untuk berfungsi dengan baik, tetapi memiliki kluster di tempat akan memungkinkan Anda menangani lebih banyak transfer data daripada yang mungkin dilakukan pada satu papan RPi.
Anda dapat menggunakan papan apa pun yang Anda suka untuk jenis proyek ini, meskipun Raspberry Pi CM4s dan Raspberry Pi 4 Model Bs akan menawarkan bandwidth terbesar. Anda dapat memberikan batas penggunaan sumber daya kepada setiap pengguna untuk memastikan bahwa klaster berbagi file Anda tidak macet.
Belajar Dengan Cluster Komputer Raspberry Pi
Membangun klaster komputasi Raspberry Pi Anda sendiri adalah salah satu cara terbaik untuk mempelajari manajemen server, superkomputer, dan berbagai topik lainnya. Ini dapat membantu mempersiapkan Anda untuk berkarir di dunia teknologi atau bahkan hanya meningkatkan keterampilan DIY Anda, tetapi bagaimanapun juga itu akan sepadan dengan usaha Anda.
