Post on 17-Jan-2015
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HPC Server 講習会第1回 導入編
2011/8/24デンソーアイティーラボラトリ 増谷
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1.HPC Serverとは ?
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HPC とは高性能計算、 high-performance computing
メインフレーム (MPP massively parallel processing) に対し、 HPCC(High performance computing cluster) と呼ぶ
2011年
Cluster
MPP
Constellations
2000年
ClusterMPPConstellationsSMP
Top500 Supercomputer http://top500.org
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HPC とは似たような言葉
並列コンピューティング 同一コンピュータ内のCPU群による並列処理 マルチプロセッサ (SMP,NUMA,SIMD,MIMD, マルチコ
ア ),OpenMP,Parallel Virtual Machine,MPI, ベクトル計算機 ,GPGPU分散コンピューティング
複数の環境の違うコンピュータを利用した処理 BOINC,distributed.net.SETI@home, グリッドコンピューティング
クラスタコンピューティング コンピュータを同一の目的で束ねて利用する Score,Beowulf,Globus,WindowsCCS,IBM IMS XRF,Oracle
RealApplicationCluster,MapReduce,Hadoopグリッドコンピューティング
広域に分散するコンピュータ資源を束ねて利用する Sun Grid Engine, Xgrid, Score, Globus
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HPC Server とはMicrosoft が提供する HPC 環境
前身は Windows Compute Cluster Server 最新版は Windows HPC Server 2008 R2
どのような HPC か?Cluster 型各種並列化のスタイルに対応
クラスタコンピューティング:各種 Windows 機を束ねて利用
分散コンピューティング: Windows 機であれば、サーバ、クライアント問わず参加可能。クラウドも。
並列コンピューティング:マルチコア、 GPGPU と組み合わせ可能
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HPC Server の特徴Windows 環境で、クラスタ構成を簡単に構築できます。 クラスタの運用管理ツールが一通りそろっています。 バッチ処理、 MPI など様々な形態のプログラミングモデ
ルに対応します。 Windows 7 マシンを計算ノードにでき、既存資産を最大
限に利用できます。 Windows Azureノードを計算ノードにでき、設備が無く
てもスケーラビリティーを確保できます。 GPGPU を応用した GPU クラスタを構成できます。 基本的には何台でも追加可能。東工大のTsubameも同じ
システム( 1296 ノード)。
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HPC Server の構成
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HPC Server の要件 ヘッドノード
OS として、 Windows Server 2008 R2(64bit) が必要 既存の Windows Server を利用 Windows HPC Server 2008 R2 ライセンスを購入
HPC Pack 2008 R2 Enterprise HPC を管理するミドルウェア
計算ノード ヘッドノードと同様 ヘッドノードを併用もできる
計算ノード( Workstation) OS として、 Windows 7 が必要 HPC Pack 2008 R2 for Workstation
※ すべてドメインに参加している必要がある 利用側
OS:Windows 7/Vista/XP, Windows Server 2008 R2/2008/2003 HPC Pack 2008 R2 Client Utilities
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HPC Server の利点使い慣れた Windows 環境を利用できる
利用中の Windows Server/Windows 7 マシンも利用可能
ウィザード形式による簡単なインストールGUI による簡単な利用、管理クラウドを容易に統合できるMPI など汎用的な API の用意
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HPC Server の利用シーン3D 復元
Bologna 大75 倍速 (4node 8core)
This 3-D reconstruction of the head of the thirteenth-century wooden statue Kongo Rikishi was produced using tomographic imaging software
http://www.microsoft.com/Casestudies/Case_Study_Detail.aspx?casestudyid=4000005927
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HPC Server の利用シーン衛星画像処理
Digital Globe
SGI サーバからの移行で、当初はLinuxクラスタを導入したが、「ソフトウェアのポーティングに大量の時間と労力を要した」。 Windows HPC serverに移行して、より素早く対応できるようになった。
http://www.microsoft.com/casestudies/casestudy.aspx?casestudyid=4000010064
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採用実績世界
http://www.microsoft.com/hpc/en/us/solutions/hpc-case-studies-government.aspx
INRIA 、 Fraunhofer 、 Mathworks 、 ING 保険、 Cornell 大、 Cambridge 大、 Audi , COMSOL etc…
日本http://www.microsoft.com/japan/hpc/solutions/
casestudies/default.mspx東京工大、同志社大、東大、京大、産総研、IBM,
NEC 、伊藤忠 CTC 、アスモ etc…
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東工大 TSUBAME2010 年 11 月の記録で
世界 4 位Green500 で世界 2 位1192TFLOPS1400 ノードGPGPU
デュアルアーキテクチャLINUX / Windows HPC Server 2008http://tsubame.gsic.titech.ac.jp/software-
architecture
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その他クレイのスパコン「 Cray CX1 」
Windows HPC Server 2008 搭載クアッドコア Zeon * 8350万円
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2. HPC Serverの導入方法
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HPC Server を導入するHPC クラスタへ参加する
Windows Server か Windows 7 のマシンを参加させる
HPC serverへアクセスして利用する
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導入イメージラボの環境
Windows HPC Server 2008 R2
HPC Pack 2008 R2 Enterprise
Head Node Compute Node
cob
Windows 7
HPC Pack 2008 R2 Workstation
Workstation Node
社内サーバ クライアント
Windows HPC Server 2003 / 2008 / 2008
R2
HPC Pack 2008 R2 Express
Compute Node
ここを説明
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トポロジ一覧
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HPC Pack のインストール詳しくは以下の文書を参照
http://soilwork/sites/DefaultCollection/hpc/Shared%20Documents/HPC%20Server%E5%B0%8E%E5%85%A5%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6.doc
HPC Pack•Cobサーバにあるインストールイメージを実行•[インストールエディションの選択]ページで、“ワークステーション”を選択•[クラスターに参加]ページで、ヘッドノード”cob”を入力
HPC PackSP1
•CobサーバにあるSP1インストールイメージを実行•パッチのインストール
サーバ管理者へ通知
•HPC Pack入れたよという(特に操作はいらない)•利用者権限をもらう
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登録されたノードクラスターマネージャーで確認できる
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コア数などは自動的に収集される