Úvod

Společnost Microsoft, tvůrce nejrozšířenější platformy operačních systémů na světě, uvolnila ke stažení první betaverzi svého nového systému pro vysoce výkonné HPC stanice (High Performance Computing). Windows HPC Server 2008 jsou přímým následovníkem Windows Compute Cluster Serveru 2003 (Windows CCS), které byly na trh uvedeny v červnu roku 2006. Časový odstup mezi těmito verzemi bude tedy s ohledem na plánované uvedení finální verze nového systému (v druhé polovině roku 2008) zhruba dvouletý, což je relativně krátká doba. Důležité ovšem je, co nový produkt přináší zajímavého a proč by do něj majitelé starších Windows CCS měli investovat.

Klíčové inovace systému Windows HPC Server 2008 zahrnují podporu pro vysoce výkonná síťová rozhraní, komplexní nástroje pro plně centralizovanou správu clusterů, plánovač úloh vytvořený na bázi servisně orientované architektury (SOA) či podporu pro souborové systémy partnerů společnosti Microsoft. Neméně důležitou inovací je integrovaná podpora vývojařské sady Windows Communication Foundation, která poskytuje prostředí pro vývoj aplikací založených na servisně orientované architektuře (SOA), které jsou schopny využívat vysoké míry paralelismu, jakou stroje typu HPC poskytují. Nová verze komunikačního rozhraní Microsoft Message Passing Interface (MS-MPI), která nyní zahrnuje podporu technologie Network Direct, přináší vyšší výkon síťového provozu, a nové centralizované administrátorské nástroje, včetně služby Windows Deployment Services (WDS) jakožto nástupce služby Remote Installation Services (RIS), přinášejí pro změnu efektivní vzdálenou správu z jediného místa. Integrovaná služba Failover and Redundancy umožňuje v případě zjištěné závady okamžité přepnutí na redundantní prvky, čímž zajišťuje vysokou stabilitu systému, a proto méně časté prostoje. Windows HPC Server 2008 jsou integrovány s dalšími produkty Microsoft, jako je Microsoft SharePoint Server 2008, Windows Workflow Foundation či Microsoft System Center. To znamená, že již ve výchozí instalaci poskytují Windows HPC Server 2008 funkcionalitu těchto produktů.

"S řadou převratných technologií použitých v systému Windows HPC Serveru 2008 mohou zákazníci dosáhnout zcela nových úrovní v oblasti škálovatelnosti a výkonu bez hardwarových upgradů, což pochopitelně přináší vyšší produktivitu práce," uvedl Kyril Faenov, general manager of HPC at Microsoft. "Upgradem na systém Windows HPC Server 2008 na našem testovacím clusteru složeným z 2.048 výpočetních jader jsme zaznamenali nárůst výkonu v testu LinPack o celých 30 procent, přičemž jeho instalace na cluster, včetně nezbytného nastavení pro plnohodnotný chod clusteru, nezabrala více než 2 hodiny."

Co naleznete v krabici

Balení Windows HPC Server 2008 obsahuje dva DVD nosiče. Na prvním z nich naleznete instalační soubory systému a na druhém tzv. HPC Pack, což je balíček nejrůznějších doplňkových rozhraní a nástrojů, které je možné dle libosti doinstalovat nad rámec základní instalace.

Hardwarové požadavky

Vzhledem k tomu, že systém Windows HPC Server 2008 je založen na operačním systému Windows Server 2008 Standard v 64bitové verzi (kterou je nutné zakoupit samostatně), oba systémy mají velmi podobné hardwarové požadavky. V této souvislosti je vhodné dodat, že vydání 32bitové verze Windows HPC Serveru 2008 se neplánuje.

• CPU: AMD Opteron, AMD Athlon 64, Intel Xeon s Intel EM64T nebo Intel Pentium s Intel EM64T;
• RAM: minimálně 512 MB, maximálně 64 GB;
• Podpora více procesorů: maximálně čtyři procesory na server (uzel);
• Místo na disku: minimálně 50 GB volného místa před instalací;
• Rozdělení partition: postačuje jedna systémová partition; redundantní RAID pole jsou podporována, ale nejsou nutností; systémová partition musí mít formát MBR, ostatní partition mohou být MBR nebo GPT;
• Síťová karta: vyžadována je minimálně jedna síťová karta; v případě existence privátní sítě jsou potřeba minimálně dvě síťové karty pro primární uzel a jedna pro ostatní uzly (celkem tedy tři); pro využití rozhraní Message Passing Interface (MPI) je zapotřebí, aby síťová karta byla vysokorychlostní (propustnost minimálně 1000 Mbps);
• Software: Windows Server 2008 Standard x64 Edition nebo Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition.

Porovnání s Windows CSS

Co je nového

Při vývoji Windows HPC Serveru 2008 se Microsoft zaměřil na čtyři klíčové oblasti: systémová správa, plánování úloh, práce v síti/MPI a ukládání dat. Tyto oblasti zahrnují následující dílčí funkce:

1) Systémová správa

• Nová administrátorská konzole založená na System Center UI rozhraní;
  Funkce "Node Grouping" umožňuje individuálně spravovat definované skupiny uzlů v rámci clusteru;
• Mapa pro monitoring teploty přináší okamžitý přehled teplotního stavu jednotlivých součástí clusteru;
• Sada Windows PowerShell pro skriptování a administraci přináší prostřednictvím 130 standardních nástrojů nové možnosti správy a konfigurace systémů Windows;
• Podpora vícenásobných primárních uzlů (head nodes);
• Služba Windows Deployment Services (WDS) poskytuje úložiště pro images (obrazy), jejich správu a nasazování, zároveň i delegaci administrace a vylepšenou správu;
• Podpora služby "cluster-wide updating" (aktualizace celého clusteru najednou);
• Nástroje pro kompletní diagnostiku systému;
• Nástroje pro reportování činnosti systému;
• Možnosti rozšířeného reportování při použití dodatečných databázových analytických nástrojů, jako například SQL Server Analysis Services;
  Integrovaná sada System Center Operations Manager 2007 Management Pack.

2) Plánování úloh

• Integrace s Windows Communication Foundation umožňující vývojářům SOA aplikací využívat vysoké úrovně paralelismu, kterou poskytují HPC systémy;
• Granularita plánování úloh na úrovni jádra procesoru, patice procesoru i výpočetního uzlu;
• Nástroje pro optimalizaci výkonu u velkých clusterů;
• Podpora dodatečných externích databází jako doplněk databáze pro plánování úloh;
• Nová politika (pravidla) plánování úloh;
• Podpora rozhraní HPC-Basic Profile definovaného komunitou Open Grid Forum (OGF).

3) Práce v síti / MPI

• Technologie Network Direct přináší mimořádné navýšení výkonu služby RDMA (Remote Direct Memory Access - vzdálený přímý přístup k paměti) u aplikací s rozhraním MPI (Message Passing Interface);
• Vylepšený nástroj Network Configuration Wizard;
• V rámci rozhraní MS-MPI přidána podpora pro sdílení paměti u vícejádrových procesorů;
• V rámci rozhraní MS-MPI integrovány nástroje "Event Tracing for Windows" umožňující zaznamenávat diagnostické informace o běhu programů.

4) Ukládání dat

• Vylepšená podpora rozhraní iSCSI SAN (Internet SCSI Storage Area Network);
• Vylepšená podpora služby Server Message Block (SMB) v2;
• Podpora nových typů souborového systému docílená ve spolupráci s partnerskými společnostmi z oblasti HPC.

Finální verze systému Windows HPC Server 2008 bude k dispozici ve druhé polovině roku 2008. První betaverze systému je ke stažení z: http://www.microsoft.com/hpc

V dalším díle tohoto článku se podrobněji seznámíme s některými konkrétními vlastnostmi systému Windows HPC Server 2008.

Zdroj: http://www.hpcwire.com:80/hpc/1890444.html + Technical Overview