Platform ISF將高性能計算帶入“云時代”
對于高性能計算(HPC)而言,云計算并不是一個全新的概念。事實上,已有近30年發展歷史的超級計算中心就是一種早期的云計算模式。然而,當前的云計算還不完全適合HPC類應用。而Platform ISF的出現則改變了這一切,將高性能計算帶入到“云時代”。
云計算和高性能計算
“高性能計算”和“云計算”同為當前最為熱門的概念,二者之間很有淵源,比如都使用了分布式計算、集群、網格、高密度計算等技術,維基百科甚至直接將云計算定義為“網格計算下的一種新的標簽,它使用共用計算或其他方法來共享計算資源”。但實際上,云計算與高性能計算之間還是有一些區別。
云計算是一種基于互聯網的計算模式,其計算資源(包括計算能力、存儲能力、交互能力等)都是動態、可伸縮、被虛擬化的,而且以服務的方式提供。只要有網絡,用戶可隨時隨地獲得個性化服務,買計算而不買計算機、買存儲而不買存儲器、買帶寬而不買交換機。云計算強調需求驅動、用戶主導、按需服務、即用即付、用完即散。用戶無需自購軟硬件,無需將自己的軟硬件系統交給他人托管,甚至無需知道是誰提供服務,只關注自己需要什么樣的資源或者得到什么樣的服務。這種計算資源的虛擬化組織、分配和使用模式,有利于資源合理配置并提高利用率,促進節能減排,實現綠色計算。
高性能計算(HPC)則通常指使用多個處理器或者某一集群中組織的幾臺計算機的計算系統和環境。高性能計算屬于計算密集型的應用,主要面向科學計算、工程模擬等領域,而云計算主要集中于企業IT建設和信息化等領域,以數據密集型、I/O密集型應用為主。
然而,越來越多領域如今迫切需要采用云計算從事HPC類的應用。云計算的核心技術是計算資源虛擬化,因此構成了軟件即服務(SaaS)、平臺即服務(PaaS)、基礎設施即服務(IaaS),從數據共享、信息共享走向服務共享。實際上,云計算已經成為一種高性能計算的資源,在類似云的基礎設施中,只需稍加改變,高性能應用程序便能讓云的力量大顯身手。
Platform開辟從高性能計算到云計算新途徑
Platform Computing(簡稱Platform)是全球領先的集群、網格、云中間件和云管理平臺提供商。Platform擁有業界領先的企業級分布式計算技術,其核心產品Platform LSF、Platform Symphony、Platform ISF等已經在高性能計算和云計算領域得到了廣泛的應用,幫助客戶管理、調度和高效且靈活地使用計算資源,提高IT響應速度并大幅度降低成本。
Platform ISF云基礎架構管理平臺是一個集中管理異構的虛擬和物理資源,并為運行在其上的各種應用提供快速部署、動態資源調度和彈性計算的資源管理和調度平臺。它不僅可以提供IaaS功能,讓用戶通過該平臺實現自助式且按需的計算、網絡、存儲資源的申請和使用。更重要的是,它能夠讓中間件和分布式應用軟件方便、快速地遷移至云平臺,使其具備提供PaaS和SaaS的能力,從而讓中間件和分布式應用軟件的提供者可以專注于自身的應用邏輯,無需考慮對底層計算、存儲、網絡資源的調度和管理。
Platform ISF在云基礎架構管理方面具備一系列特性和優勢:
異構資源管理。Platform ISF支持多種虛擬化技術,如RHEL Xen、RHEL KVM、VMware、Citrix Xen等,以及多種物理機管理系統,如Platform PCM、xCat等,它還可以將這些異構的資源納入統一的管理平臺,成為真正的統一云資源管理平臺。這使得資源的管理更為高效,同時讓用戶在部署云基礎設施時擁有更多選擇權,保障已有投資。
高效的資源調度策略。Platform ISF以其高效的資源調度策略聞名于業內,它由資源預約調度和運行時調度兩階段構成,并提供了靈活的可配置的調度選項,以適應不同的應用需求,在滿足服務品質的基礎上,保障資源被合理和高效的使用。
中間件和應用支持。憑借應用工作流的設計,自定義的管理策略,以及定制化的系統部署和配置功能,Platform ISF為中間件和應用提供了無縫的集成方案,可以加快中間件和應用進入云計算領域的時間,讓提供商和運營商擺脫了復雜和繁瑣的底層資源管理和調度,而僅專注于中間件和應用自身的開發和運營,同時也能享受云計算帶來的按需使用、動態部署、資源共享等優勢。
規模和擴展性。Platform ISF可以同時管理多個數據中心,并作統一調度。其管理規模和擴展性已被業內認可并在多個大規模用戶環境中得到驗證。
可靠性。Platform ISF提供多種基于角色的用戶權限控制、支持多種流行的用戶認證系統并內置有高強度的數據加密策略,其容錯、系統管理和安全性能已經在全球多個的關鍵任務環境中得以驗證。
Platform滿足云時代的高性能計算需求
近期,全球著名行業分析公司Forrester Research發布的一份有關云計算發展的報告吸引了業界的廣泛關注。在這份題為“私有云解決方案市場概述”(2011年第二季度)的市場報告中,Forrester Research根據十項云計算標準對全球15家領先的私有云解決方案提供商進行了分析和評估。最終結果顯示,Platform公司一舉超越IBM、惠普、微軟、戴爾等傳統IT巨頭,一躍成為排名全球第一的私有云解決方案提供商。這份報告的發布被Cloud Computing Journal(《云計算雜志》)稱作是“擲入云計算市場的一顆重磅炸彈”。
Platform提供的一系列強大而靈活的HPC云解決方案,使用戶可以通過配置HPC數據中心,來滿足云風暴的需求。Platform可以幫助用戶提高在云基礎設施中運行的HPC應用程序的利用率。Platform提供的工具包括提供動態主機功能的Platform LSF、Platform MultiCluster協調工具和用于基礎設施共享的Platform ISF,為創建滿足高性能計算應用程序需求的云環境提供方便。
工作負載調度。使用云環境下的Platform LSF動態主機功能,云資源在運行時就像是擁有本地IP地址和主機名稱的現場HPC數據中心。任務提交后,內置在軟件中的Platform LSF守護程序可讓云資源識別映像請求,并通過添加有效映像來準備好處理工作負載的資源。發送到云的工作負載可進行完善,只要允許用戶標記某任務,確保應用程序、數據和云資源經配置后,就可在云中運行。
多集群管理。使用結合Platform LSF的Platform MultiCluster協調工具解決方案,用戶就能開始與任何云或主機托管提供商一起建立新的集群,而不需要專用鏈路。云集群變得可用,用戶可以使用MultiCluster來處理工作負載在內部HPC集群與基于云的外部集群資源之間的分配。當然,還必須考慮安全、監管、服務級別協議/服務級別目標(SLA/SLO)等因素驅動。
云管理。Platform ISF擁有處理多種不同類型系統的資源工具包,其中包括物理或虛擬系統;Linux/Unix/Windows系統;VMware、XEN、Hyper-V和KVM等虛擬機;亞馬遜和Rackspace等云資源。
通過結合使用Platform ISF和Platform LSF,用戶能夠自動向上或向下擴展集群。Platform ISF可以管理物理資源和虛擬化資源,同時還能向外擴展到其他服務器——或者擴展到企業內部的基礎設施,或者擴展到企業外部的云托管提供商、云計算公司或其他類型的服務提供商。物理資源還可以根據需要,自動重新配置,以滿足應用程序的需要,比如操作系統的特定要求。
此外,Platform ISF具有政策管理功能,可用于專門針對處理任務、滿足服務級別協議(SLA)所要求的虛擬資源類型,為不同的應用程序量身制定政策;可以根據應用程序動態向企業內部擴展、向企業外部的云環境擴展,也可不擴展而用于獨立定義工作。
CERN(歐洲原子核研究組織)為全球270個研究中心的17000余名科研人員破解宇宙奧秘提供保障,需要構建經濟高效、能夠管理任何服務器上虛擬機管理程序和操作系統、共享的計算基礎設施。CERN利用Platform ISF實現私有云,管理大型的強子對撞機(LHC)集群工作負載,為多個虛擬和物理平臺提供高效的工作負載應用管理,把不同平臺組合到單一動態的共享基礎設施中,在資源較少的情況下顯著提高了平臺的利用率。利用該平臺,科學家們可以選擇自己的應用環境,動態控制項目,確保充分發揮私有云的功效,在成本更低的情況下實現高效率。
隨著技術不斷改進,高性能計算云應用的范圍也迅速拓展。如今,全球眾多企業已經采用了Platform公司的集群、網格計算和云計算的解決方案。在國內,包括北京計算中心工業云、上海超級計算機中心魔方、中國科學院網絡中心、深圳超級計算中心星云等均已采用了Platform的云解決方案。事實證明:Platform在技術上切實可行并且帶來了可觀的經濟效益。