Nagy számítási architektúrastílus
A big compute kifejezés olyan nagy méretű számítási feladatokat ír le, amelyek nagy számú magot igényelnek, gyakran több száz vagy ezres számmal. A forgatókönyvek közé tartozik többek között a képmegjelenítés, a folyadékdinamika, a pénzügyi kockázat modellezése, az olajfeltárás, a kábítószer-tervezés és a mérnöki stresszelemzés.
A nagy számítási alkalmazások néhány jellemző jellemzője:
- A munka különálló tevékenységekre osztható, amelyek egyszerre több magon is futtathatók.
- Minden tevékenység véges. Némi bemenetet vesz igénybe, feldolgozást végez, és kimenetet hoz létre. A teljes alkalmazás véges ideig (perctől napig) fut. Gyakori példa, hogy nagy számú magot építünk ki egy kipukkadásban, majd az alkalmazás befejeződése után nullára pörgetünk.
- Az alkalmazásnak nem kell 24/7-ig maradnia. A rendszernek azonban kezelnie kell a csomóponthibákat vagy az alkalmazás összeomlását.
- Egyes alkalmazások esetében a tevékenységek függetlenek, és párhuzamosan is futtathatók. Más esetekben a tevékenységek szorosan kapcsolódnak egymáshoz, ami azt jelenti, hogy köztes eredményeket kell használniuk vagy kicserélniük. Ebben az esetben fontolja meg az olyan nagy sebességű hálózati technológiák használatát, mint az InfiniBand és a távoli közvetlen memóriahozzáférés (RDMA).
- A számítási feladattól függően számítási igényű virtuálisgép-méreteket (H16r, H16mr és A9) használhat.
Mikor érdemes használni ezt az architektúrát?
- Számításigényes műveletek, például szimuláció és számkontraszt.
- Számításigényes szimulációk, amelyeket több számítógépen (10–1000-ben) kell felosztani processzorokra.
- Olyan szimulációk, amelyek túl sok memóriát igényelnek egy számítógéphez, és több számítógépre kell felosztani.
- Hosszú ideig futó számítások, amelyek egy számítógépen túl sokáig tartana.
- Kisebb számítások, amelyeket 100 vagy 1000-szer kell futtatni, például Monte Carlo-szimulációk.
Előnyök
- Nagy teljesítmény "kínosan párhuzamos" feldolgozással.
- Több száz vagy több ezer számítógépmagot képes kihasználni a nagy problémák gyorsabb megoldása érdekében.
- Hozzáférés speciális nagy teljesítményű hardverekhez dedikált, nagy sebességű InfiniBand-hálózatokkal.
- Szükség szerint kiépítheti a virtuális gépeket a munka elvégzéséhez, majd lebonthatja őket.
Kihívások
- A virtuálisgép-infrastruktúra kezelése.
- A számkontraszt mennyiségének kezelése
- Több ezer mag üzembe helyezése időben.
- A szorosan összekapcsolt feladatok esetében a további magok hozzáadása csökkenő megtérülést okozhat. Előfordulhat, hogy kísérleteznie kell az optimális számú mag megtalálásához.
Nagy számítás az Azure Batch használatával
Az Azure Batch egy nagy teljesítményű nagy teljesítményű számítási (HPC) alkalmazások futtatására szolgáló felügyelt szolgáltatás.
Az Azure Batch használatával konfigurálhat egy virtuálisgép-készletet, és feltöltheti az alkalmazásokat és adatfájlokat. Ezután a Batch szolgáltatás kiosztja a virtuális gépeket, feladatokat rendel a virtuális gépekhez, futtatja a feladatokat, és figyeli az előrehaladást. A Batch automatikusan felskálázhatja a virtuális gépeket a számítási feladatra válaszul. A Batch feladatütemezést is biztosít.
Virtuális gépeken futó nagy számítás
A Microsoft HPC Pack használatával felügyelheti a virtuális gépek fürtjét, és ütemezheti és figyelheti a HPC-feladatokat. Ezzel a megközelítéssel ki kell építenie és kezelnie kell a virtuális gépeket és a hálózati infrastruktúrát. Vegye figyelembe ezt a megközelítést, ha már rendelkezik HPC-számítási feladatokkal, és át szeretne helyezni néhányat vagy az összeset az Azure-ba. A teljes HPC-fürtöt áthelyezheti az Azure-ba, vagy megtarthatja a HPC-fürtöt a helyszínen, de az Azure-t használhatja a kipukkadási kapacitáshoz. További információ: Batch- és HPC-megoldások nagy léptékű számítási feladatokhoz.
Az Azure-ban üzembe helyezett HPC Pack
Ebben a forgatókönyvben a HPC-fürt teljes egészében az Azure-ban jön létre.
A központi csomópont felügyeleti és feladatütemezési szolgáltatásokat biztosít a fürtnek. A szorosan összekapcsolt feladatokhoz használjon olyan RDMA-hálózatot, amely nagyon nagy sávszélességet és alacsony késésű kommunikációt biztosít a virtuális gépek között. További információ: HPC Pack 2016-fürt üzembe helyezése az Azure-ban.
HPC-fürt kipukkanásához az Azure-ba
Ebben a forgatókönyvben egy szervezet a helyszínen futtatja a HPC Pack csomagot, és Azure-beli virtuális gépeket használ a kipukkadási kapacitáshoz. A fürtfőcsomópont helyszíni. Az ExpressRoute vagy a VPN Gateway csatlakoztatja a helyszíni hálózatot az Azure-beli virtuális hálózathoz.
