Microsoft HPC Pack

[アーティクル]
06/21/2023

Microsoft HPC Pack は、Windows Server テクノロジを使用して Microsoft Azure 上に構築された無料の HPC ソリューションであり、幅広い HPC ワークロードをサポートします。このページでは、HPC Pack と Cyclecloud の統合の機能と構成の詳細について説明します。

制限事項とサポートされているバージョン

Microsoft HPC Pack 2016 (Update 3 を使用) と Microsoft HPC Pack 2019 は、CycleCloud でサポートされており、次の制限があります。

クラスターは、Active Directory ドメインに作成する必要があります。
クラスターに含めることができるヘッドノードは 1 つだけです。
ヘッドノードでの高可用性はまだサポートされていません。
ヘッドノード VM イメージのカスタマイズはサポートされていません。
Linux コンピューティングノードはまだサポートされていません。
Nuget バイナリと Python3 をダウンロードするには、ヘッドノードに送信インターネットアクセスが必要です。
CLI と cloud-init の構成はまだサポートされていません。

前提条件

Active Directory ドメイン

現在、すべての HPC Pack ノードは、Active Directory ドメインに参加する必要があります。企業ネットワークとのサイト間 VPN または ExpressRoute 接続を持つ仮想ネットワークに HPC Pack クラスターを展開する場合、通常、既存のActive Directory ドメインが既にあります。仮想ネットワークに AD ドメインがまだない場合は、ヘッドノードをドメインコントローラーとして昇格することで、新しい AD ドメインを作成することを選択できます。

Azure Key Vault

Microsoft HPC Pack では、ノード通信をセキュリティで保護するために PFX 証明書が必要です。また、ノードを AD ドメインに参加させるには、AD ドメインのユーザー資格情報も必要です。テンプレートでは PFX ファイル、保護パスワード、ユーザーパスワードを直接指定できますが、証明書とユーザーパスワードの安全な処理には Azure Key Vaultを使用することを強くお勧めします。「Azure Key Vault 証明書を作成する」を参照してください。

クラスターでは、ノードの作成時にドメインに参加させるために、AD 管理者アカウントのユーザー名とパスワードも必要です。 Azure Key Vaultを使用することを強くお勧めします。

Azure ユーザー割り当てマネージド ID

証明書と資格情報に Azure Key Vaultを使用するには、Azure ユーザー割り当てマネージド ID を作成し、シークレットと Azure Key Vaultの証明書の両方に対して Get のアクセス許可を付与する必要があります。

このKey Vaultチュートリアルでは、Key Vaultと、Key Vault アクセス権を持つマネージド ID を作成する方法について説明します。

Azure Role-Based Access Control を使用して、マネージド ID にKey Vaultアクセス許可を割り当てることをお勧めします。

HPC Pack ノードロール

HPC Pack クラスターには、次の 3 つの異なるノードロールがあります。

ヘッドノード: クラスター管理とジョブスケジューリングサービスを提供します。現時点では、ローカルデータベースを持つ単一のヘッドノードのみがサポートされています。
ブローカーノード: SOA クライアントから要求を受信し、それらをコンピューティングノード上のサービスホストに配布し、応答を収集してクライアントに送信します。ブローカーノードは、 ブローカー ノード配列に作成されます。クラスターで SOA ワークロードを実行する場合は、ブローカーノードを作成する必要があります。
コンピューティングノード: クラスタージョブを受け入れて実行します。計算ノードは cn ノード配列に作成されます。

新しい HPC Pack クラスターを作成する

Schedulers の下にある Microsoft HPC Pack アイコンをクリックして、新しい Microsoft HPC Pack クラスターを作成できます。

[ バージョン情報 ] ページで、クラスターの一意の クラスター名 を指定します。ヘッドノードの NetBIOS コンピューター名として使用されるため、AD ドメイン内で一意であり、名前付け規則に準拠していることを確認します。

基本設定

HPC Pack バージョン: HPC Pack 2019 または HPC Pack 2016 (Update 3 を使用) を選択できます。最新の HPC Pack バージョン (HPC Pack 2019) を使用することをお勧めします。
Virtual Machines: HPC Pack クラスターを作成する Azure リージョンと、各クラスターノードロールの VM の種類を選択できます。また、クラスターで SOA ワークロードを実行する場合は、 Num. Brokers を指定して 1 つ以上のブローカーノードを作成することもできます。

自動スケーリング

クラスターは、コンピューティングノードなしで開始されます。 自動スケールを有効にすると、クラスターのワークロードに応じてコンピューティングノードを自動的にスケールアップまたはスケールダウンできます。最大コア数を使用して、クラスターのコンピューティング vCPU コアの最大数を指定できます。自動スケーラーは、ヘッドノードで Windows スケジュールタスクとして 1 分ごとに実行されます。

コンピューティングノードには、割 り当て解除 または終了の 2 つのスケールダウンオプションがあります。 [終了] オプションを選択すると、HPC Pack クラスターは常にスケールダウン時にコンピューティングノード VM を削除します。 [割り当て解除] オプションを選択した場合、HPC Pack クラスターはスケールダウン時にコンピューティングノード VM の割り当てを解除し、構成可能な日数 (VM 保有日数) まで維持します。割り当て解除されたコンピューティングノードは、引き続き保持されている限り、HPC Pack クラスターから削除されません。ただし、これらはオフラインになり、HPC Pack クラスターでは到達不能と表示されます。 HPC Pack クラスターの 割り当て解除 オプションは、スケールアップ時のノード準備時間を大幅に短縮でき、割り当て解除された VM のディスクストレージに対してのみ支払うことができるため、推奨されます。

[Infrastructure Settings]\(インフラストラクチャの設定\)

Virtual Network: HPC Pack クラスターが作成される既存の仮想ネットワークとサブネットを選択できます。
Active Directory ドメイン: 仮想ネットワークに既に AD ドメインがある場合は、クラスターノードが参加する完全なドメイン名と OU パスを指定します。または、ヘッドノード をドメイン コントローラーとして昇格させて新しい AD ドメインを作成するには、[新しい AD ドメイン] を選択します。
シークレットと証明書: Azure Key Vaultを使用してノード通信証明書とユーザーパスワードを渡すには、[KeyVault を使用する] を選択することを強くお勧めします。 MSI ID で、ドロップダウンリストから [前提条件] で作成した Azure ユーザー割り当て ID を選択し、[前提条件] で作成した Azure Key Vault 名を指定します。
ユーザー資格情報: [ユーザー名] で、ドメインユーザー名を指定します。 [パスワードシークレット] で、「前提条件」で作成した Azure Key Vault シークレット名を指定して、ドメインユーザーのパスワードを格納します。
PFX 証明書: [証明書名] で、「前提条件」で作成した Azure Key Vault証明書名を指定します。

詳細設定

Azure 設定: ドロップダウンリストから Azure クラウド 資格情報 を選択します。
クラスターソフトウェア: 各クラスターノードロールのオペレーティングシステム (OS) を指定します。
高度なネットワーク: 既定では、仮想ネットワークで構成されている DNS サーバーがすべての HPC ノードに適用されます。別の DNS サーバーを使用する場合は、必要に応じて DNS サーバー を指定できます。必要に応じて 、HN パブリック IP を選択して、ヘッドノードのパブリック IP アドレスを割り当てることもできます。

azhpcpack CLI

azhpcpack.ps1 CLI は、すべての自動スケール動作 (スケジュールされたタスク呼び出しazhpcpack.ps1 autoscale) のメインインターフェイスです。 CLI は C:\cycle\hpcpack-autoscaler\bin で使用できます)

CLI を使用すると、自動スケールに関する問題を診断したり、ヘッドノード内からクラスターのスケーリングを手動で制御したりできます。

コマンド	説明
自動スケーリング	ノードの作成、削除、結合など、エンドツーエンドの自動スケールプロセス。
バケット	制限などの自動スケールバケット情報を出力します
config	前処理後に有効な自動スケーリング構成を stdout に書き込みます
create_nodes	さまざまな制約を与えられたノードのセットを作成します。 nodemanager インターフェイスの CLI バージョン。
default_output_columns	省略可能なコマンドの既定の出力列を出力します。
delete_nodes	ノードを削除し、クラスターから削除します。
initconfig	初期自動スケール構成を作成します。stdout に書き込みます。
制限	各バケットの詳細な制限セットを書き込みます。既定では、フィールドの数が原因で json になります。
nodes	ノードのクエリを実行します。
refresh_autocomplete	クラスター固有のリソースとノードのローカルオートコンプリート情報を更新します。
retry_failed_nodes	失敗した状態のすべてのノードを再試行します。
validate_constraint	その後、JSON 1 つ以上の制約として出力を検証します。

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