أحجام جهاز ظاهري للحوسبة عالية الأداء

  • مقالة

تنبيه

تشير هذه المقالة إلى CentOS، وهو توزيع Linux يقترب من حالة نهاية العمر الافتراضي (EOL). يرجى مراعاة استخدامك والتخطيط وفقا لذلك. لمزيد من المعلومات، راجع إرشادات نهاية العمر الافتراضي CentOS.

ينطبق على: ✔️ أجهزة ظاهرية بنظام التشغيل Linux ✔️ أجهزة ظاهرية بنظام التشغيل Windows ✔️ مجموعات التوسعة المرنة ✔️ مجموعات التوسعة الموحدة

تلميح

جرب محدد الأجهزة الظاهرية للبحث عن الأحجام الأخرى الأكثر ملائمة لحمل عملك.

تم تحسين الأجهزة الظاهرية من سلسلة HBv4 لمختلف أحمال عمل HPC مثل ديناميكيات السوائل الحسابية وتحليل العناصر المحدودة والواجهة الأمامية والعرض والديناميكيات الجزيئية والعلوم الجغرافية الحسابية ومحاكاة الطقس وتحليل المخاطر المالية. تتميز الأجهزة الظاهرية HBv4 بذاكرة تخزين أساسية تصل إلى 176 AMD EPYC™ 9V33X (GenoaX) مع ذاكرة التخزين المؤقت 3D-V ل AMD و768 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي، ولا يوجد ترجمة متعددة للقراءة في وقت واحد. توفر الأجهزة الظاهرية من سلسلة HBv4 أيضا 780 جيجابايت/ثانية من النطاق الترددي لذاكرة DDR5 و2304 ميغابايت L3 ذاكرة التخزين المؤقت لكل جهاز ظاهري، إلى 12 غيغابايت/ثانية (قراءة) و7 غيغابايت/ثانية (كتابة) من أداء جهاز الكتلة SSD، وترددات الساعة حتى 3.7 غيغاهرتز.

تتميز جميع الأجهزة الظاهرية من سلسلة HBv4 بسعة 400 جيجابت/ثانية NDR InfiniBand من شبكة NVIDIA لتمكين أحمال عمل MPI على نطاق الحوسبة الفائقة. يتم توصيل هذه الأجهزة الظاهرية في شبكة fat tree غير حاجبة للحصول على أداء RDMA محسن ومتسق. يستمر التقرير بعدم التسليم في دعم ميزات مثل التوجيه التكيفي والنقل الاتصال ديناميكيا (DCT). يقدم هذا الجيل الأحدث من InfiniBand أيضا دعما أكبر لتفريغ مجموعات MPI، وتحسين زمن الانتقال في العالم الحقيقي بسبب التحليل الذكي للتحكم في الازدحام، وقدرات التوجيه التكيفي المحسنة. تعمل هذه الميزات على تحسين أداء التطبيق وقابليته للتوسع واتساقه، ويوصى باستخدامها.

السلسلة HBv3 تم تحسين الأجهزة الظاهرية لتطبيقات الحوسبة عالية الأداء (HPC) مثل ديناميكيات السوائل، وتحليل العناصر المحدودة الصريحة والضمنية، ونمذجة الطقس، والمعالجة الزلزالية، والمحاكاة المكمنية، ومحاكاة RTL. تتميز الأجهزة الظاهرية HBv3 بذاكرة أساسية تصل إلى 120 AMD EPYC™ 7003-series (MilanX)، وذاكرة وصول عشوائي بسعة 448 غيغابايت، وبدون قراءة فائقة. توفر الأجهزة الظاهرية (VM) من HBv3-series أيضاً عرض نطاق ترددي للذاكرة يبلغ 350 جيجابايت / ثانية، وما يصل إلى 32 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت L3 لكل مركز، وما يصل إلى 7 جيجابايت / ثانية من أداء SSD لجهاز المجموعة، وترددات تصل إلى 3.5 جيجاهرتز.

تتميز جميع الأجهزة الظاهرية من السلسلة HBv3 بنطاق HDR InfiniBand بسرعة 200 جيجابايت/ثانية من NVIDIA Networking لتمكين أحمال عمل MPI على نطاق الكمبيوتر العملاق. يتم توصيل هذه الأجهزة الظاهرية في شبكة fat tree غير حاجبة للحصول على أداء RDMA محسن ومتسق. يدعم HDR InfiniBand أيضاً التوجيه التكيفي والنقل الديناميكي المتصل (DCT، بالإضافة إلى عمليات النقل RC وUD القياسية). تعمل هذه الميزات على تحسين أداء التطبيق وقابليته للتوسع واتساقه، ويوصى جدًا باستخدامها.

السلسلة HBv2 تم تحسين الأجهزة الظاهرية للتطبيقات التي يحركها عرض النطاق الترددي للذاكرة، مثل ديناميكيات السوائل، وتحليل العناصر المحدودة، والمحاكاة المكمنية. تتميز الأجهزة الظاهرية من السلسلة HBv2 بـ 120 نواة معالج AMD EPYC 7742، و4 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل نواة وحدة معالجة مركزية، وعدم وجود تعدد مؤشرات الترابط المتزامن. يوفر كل جهاز ظاهري من السلسلة HBv2 ما يصل إلى 340 غيغابايت/ثانية من النطاق الترددي للذاكرة، وما يصل إلى 4 teraFLOPS من حساب FP64.

تتميز الأجهزة الظاهرية من السلسلة HBv2 بـ 200 جيجابت/ثانية Mellanox HDR InfiniBand، في حين تتميز الأجهزة الظاهرية من الفئتين HB وHC بـ 100 جيجابت/ثانية Mellanox EDR InfiniBand. يتم توصيل كل نوع من هذه الأجهزة الظاهرية في شبكة شجرة ضخمة غير حاجبة للحصول على أداء RDMA محسن ومتسق. تدعم الأجهزة الظاهرية من السلسلة HBv2 التوجيه التكيفي والنقل الديناميكي المتصل (DCT، بالإضافة إلى عمليات النقل RC وUD القياسية). تعمل هذه الميزات على تحسين أداء التطبيق وقابليته للتوسع واتساقه، ويوصى جدًا باستخدامها.

السلسلة HB تم تحسين الأجهزة الظاهرية للتطبيقات التي يحركها عرض النطاق الترددي للذاكرة، مثل ديناميكيات السوائل، وتحليل العناصر المحدودة الصريحة، ونمذجة الطقس. تتميز أجهزة HB الظاهرية بـ 60 نواة لمعالج AMD EPYC 7551، و4 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل نواة وحدة معالجة مركزية، وعدم وجود توازي تشغيل مؤشرات الترابط. يوفر النظام الأساسي AMD EPYC أكثر من 260 جيجابايت/ثانية من النطاق الترددي للذاكرة.

السلسلة HCتم تحسين الأجهزة الظاهرية للتطبيقات التي تقودها حوسبة كثيفة، مثل تحليل العناصر المحدودة الضمنية، والديناميكا الجزيئية، والكيمياء الحاسوبية. تتميز أجهزة HC الظاهرية بـ 44 نواة لمعالج Intel Xeon Platinum 8168، و8 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل نواة من وحدة معالجة مركزية، وعدم وجود توازي تشغيل مؤشرات الترابط. يدعم النظام الأساسي Intel Xeon Platinum النظام البيئي الغني لأدوات البرامج من Intel مثل مكتبة Intel Math Kernel.

تم تحسين الأجهزة الظاهرية من سلسلة HX لأحمال العمل التي تتطلب سعة ذاكرة كبيرة مع ضعف سعة الذاكرة مثل HBv4. على سبيل المثال، يمكن لأحمال العمل مثل تصميم السيليكون استخدام الأجهزة الظاهرية من سلسلة HX لتمكين عملاء EDA الذين يستهدفون عمليات التصنيع الأكثر تقدما لتشغيل أحمال العمل الأكثر كثافة في الذاكرة. تتميز الأجهزة الظاهرية HX بذاكرة أساسية تصل إلى 176 AMD EPYC™ 9V33X (GenoaX)، وذاكرة وصول عشوائي 1408 غيغابايت، ولا توجد عمليات قراءة متعددة في وقت واحد. توفر الأجهزة الظاهرية من سلسلة HX أيضا 780 جيجابايت/ ثانية من النطاق الترددي لذاكرة DDR5 وذاكرة تخزين مؤقت 2304 ميغابايت L3 لكل جهاز ظاهري، وما يصل إلى 12 غيغابايت/ثانية (قراءة) و7 غيغابايت /ثانية (يكتب) من أداء جهاز الكتلة SSD، وترددات الساعة حتى 3.7 غيغاهرتز.

إشعار

تتمتع جميع الأجهزة الظاهرية HBv4 وHBv3 وHBv2 وHB وHC وHX بالوصول الحصري إلى الخوادم الفعلية. لا يوجد سوى جهاز ظاهري واحد لكل خادم فعلي ولا يوجد تأجير متعدد مشترك مع أي أجهزة ظاهرية أخرى لأحجام الجهاز الظاهري هذه.

مثيلات قادرة على RDMA

تتميز معظم أحجام الأجهزة الظاهرية HPC بواجهة شبكة للاتصال بالوصول المباشر إلى الذاكرة عن بُعد (RDMA). الأحجام المحددة من السلسلة N والمعينة بـ "r" هي أيضاً قادرة على RDMA. هذه الواجهة هي بالإضافة إلى واجهة شبكة Azure Ethernet القياسية المتوفرة في أحجام الأجهزة الظاهرية الأخرى.

تسمح هذه الواجهة الثانوية للمثيلات القادرة على RDMA بالاتصال عبر شبكة InfiniBand (IB)، وتعمل بمعدلات HDR لـ HBv3 وHBv2 ومعدلات EDR لـ HB وHC وNDv2، ومعدلات FDR لـ H16r وH16mr وغيرها من الأجهزة الظاهرية من السلسلة N القادرة على RDMA. تستطيع إمكانات RDMA هذه تعزيز قابلية التوسع وأداء التطبيقات المستندة إلى واجهة تمرير الرسائل (MPI).

إشعار

دعم SR-IOV: في الحوسبة عالية الأداء من Azure، توجد حالياً فئتان من الأجهزة الظاهرية اعتماداً على ما إذا كانت SR-IOV ممكّنة لـ InfiniBand. في الوقت الحالي، يتم تمكين SR-IOV تقريباً لكل الجيل الأحدث من الأجهزة الظاهرية القادرة على RDMA أو التي تدعم InfiniBand على Azure باستثناء H16r وH16mr وNC24r. يتم تمكين RDMA فقط عبر شبكة InfiniBand (IB) ويتم دعمه لجميع الأجهزة الظاهرية القادرة على RDMA. يتم دعم IP عبر IB فقط على الأجهزة الظاهرية التي تدعم SR-IOV. لم يتم تمكين RDMA عبر شبكة Ethernet.

  • نظام التشغيل - تُستخدم توزيعات Linux مثل CentOS وRHEL وUbuntu وSUSE بشكل شائع. يتم دعم Windows Server 2016 والإصدارات الأحدث على كافة الأجهزة الظاهرية من السلسلة HPC. لاحظ أن Windows Server 2012 R2 غير مدعوم على HBv2 فصاعداً كأحجام VM ذات أكثر من 64 نواة (افتراضية أو فعلية). راجع صور VM للحصول على قائمة بصور VM المدعومة على Marketplace وكيف يمكن تكوينها بشكل مناسب. تسرد صفحات حجم VM المعنية أيضاً دعم مكدس البرامج.

  • InfiniBand وبرامج التشغيل - على الأجهزة الظاهرية التي تدعم InfiniBand، يلزم توفر برامج التشغيل المناسبة لتمكين RDMA. راجع صور VM للحصول على قائمة بصور VM المدعومة على Marketplace وكيف يمكن تكوينها بشكل مناسب. راجع أيضاً تمكين InfiniBand للتعرف على ملحقات VM أو التثبيت اليدوي لبرامج تشغيل InfiniBand.

  • MPI - تسمح أحجام VM التي تدعم SR-IOV على Azure باستخدام أي تطبيقات من MPI تقريباً مع Mellanox OFED. راجع إعداد MPI لـ HPC لمزيد من التفاصيل حول إعداد MPI على الأجهزة الظاهرية HPC على Azure.

    إشعار

    مساحة عنوان شبكة RDMA: تحتفظ شبكة RDMA في Azure بمساحة العنوان 172.16.0.0/16. لتشغيل تطبيقات MPI على مثيلات تم توزيعها في شبكة Azure الظاهرية، تأكد من أن مساحة عنوان الشبكة الظاهرية لا تتداخل مع شبكة RDMA.

خيارات تكوين الكتلة

يوفر Azure العديد من الخيارات لإنشاء مجموعات من الأجهزة الظاهرية HPC التي يمكنها الاتصال باستخدام شبكة RDMA، بما في ذلك:

  • الأجهزة الظاهرية - توزيع الأجهزة الظاهرية HPC القادرة على RDMA في نفس مجموعة المقياس أو مجموعة التوفر (عند استخدام نموذج توزيع Azure Resource Manager). إذا كنت تستخدم نموذج التوزيع الكلاسيكي، فقم بتوزيع الأجهزة الظاهرية في نفس الخدمة السحابية.

  • مجموعات مقياس الجهاز الظاهري - في مجموعة مقياس الجهاز الظاهري، تأكد من قصر التوزيع على مجموعة موضع واحدة لاتصال InfiniBand داخل مجموعة المقياس. على سبيل المثال، في قالب Resource Manager، قم بتعيين الخاصية singlePlacementGroup إلى true. لاحظ أن الحد الأقصى لحجم مجموعة المقياس التي يمكن تكوينها باستخدام singlePlacementGroup=true محدد بـ 100 جهاز ظاهري بشكل افتراضي. إذا كانت احتياجات مجموعة توسيع وظائف HPC أعلى من 100 جهاز ظاهري في مستأجر واحد، فيمكنك طلب زيادة، وفتح طلب دعم عملاء عبر الإنترنت مجاناً. يمكن زيادة الحد الأقصى لعدد الأجهزة الظاهرية في مجموعة توسيع واحدة إلى 300. لاحظ أنه عند توزيع الأجهزة الظاهرية باستخدام "مجموعات التوفر"، يكون الحد الأقصى 200 جهاز ظاهري لكل مجموعة توفر.

    إشعار

    MPI بين الأجهزة الظاهرية: إذا كان RDMA (على سبيل المثال باستخدام اتصال MPI) مطلوباً بين الأجهزة الظاهرية (VMs)، فتأكد من أن الأجهزة الظاهرية موجودة في نفس مجموعة مقياس الجهاز الظاهري أو مجموعة التوفر.

  • Azure CycleCloud - إنشاء نظام مجموعة HPC باستخدام Azure CycleCloud لتشغيل وظائف MPI.

  • Azure Batch - إنشاء تجمع Azure Batch لتشغيل أحمال عمل MPI. لاستخدام مثيلات الحوسبة المكثفة عند تشغيل تطبيقات MPI مع Azure Batch، راجع استخدام مهام متعددة المثيلات لتشغيل تطبيقات واجهة تمرير الرسائل (MPI) في Azure Batch.

  • حزمة Microsoft HPC - حزمة HPCتتضمن بيئة وقت تشغيل لـ MS-MPI التي تستخدم شبكة Azure RDMA عند توزيعها على أجهزة Linux الظاهرية القادرة على RDMA. عمليات توزيع على سبيل المثال، راجع إعداد مجموعة Linux RDMA باستخدام حزمة HPC لتشغيل تطبيقات MPI.

اعتبارات النشر

  • اشتراك Azure - لتوزيع أكثر من عدد قليل من المثيلات كثيفة الحوسبة، فكر في اشتراك الدفع أولاً بأول أو خيارات الشراء الأخرى. إذا كنت تستخدم حساباً مجانياً في Azure، فيمكنك استخدام عدد محدود فقط من نوى حساب Azure.

  • التسعير والتوفر - تحقق من تسعير الجهاز الظاهري وتوافره حسب مناطق Azure.

  • حصة النوى - قد تحتاج إلى زيادة حصة النوى في اشتراك Azure من القيمة الافتراضية. قد يحد اشتراكك أيضاً من عدد النوى التي يمكنك توزيعها في عائلات أحجام أجهزة ظاهرية معينة، بما في ذلك السلسلة H. لطلب زيادة الحصص، افتح طلب دعم العملاء عبر الإنترنت مجاناً. (قد تختلف الحدود الافتراضية وفقاً لفئة اشتراكك.)

    إشعار

    اتصل بدعم Azure إذا كانت لديك احتياجات سعة واسعة النطاق. حصص Azure هي حدود ائتمانية، وليست ضمانات للسعة. بغض النظر عن حصتك، تتم محاسبتك فقط على النوى التي تستخدمها.

  • الشبكة الظاهرية - لا يلزم وجود شبكة Azure الظاهرية لاستخدام المثيلات كثيفة الحوسبة. ومع ذلك، بالنسبة للعديد من عمليات التوزيع، تحتاج على الأقل إلى شبكة Azure ظاهرية مستندة إلى السحابة، أو اتصال من موقع إلى موقع إذا كنت بحاجة إلى الوصول إلى الموارد المحلية. عند الحاجة، قم بإنشاء شبكة ظاهرية جديدة لتوزيع المثيلات. لا يتم دعم إضافة أجهزة ظاهرية كثيفة الحوسبة إلى شبكة ظاهرية في مجموعة ترابط.

  • تغيير الحجم - نظراً لأجهزتها المتخصصة، يمكنك فقط تغيير حجم المثيلات كثيفة الحوسبة ضمن نفس عائلة الحجم (السلسلة H أو السلسلة N). على سبيل المثال، يمكنك فقط تغيير حجم جهاز ظاهري من السلسلة H من أحد أحجام السلسلة H إلى آخر. قد يلزم النظر في اعتبارات إضافية حول دعم برنامج تشغيل InfiniBand وأقراص NVMe لبعض الأجهزة الظاهرية.

أحجام أخرى

الخطوات التالية