Windows HPC Server 講習会第１回導入編１/２

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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


1.HPC Serverとは ?


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


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


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


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）。

http://www.microsoft.com/japan/windowsazure/

http://www.gsic.titech.ac.jp/tsubame

http://www.gsic.titech.ac.jp/tsubame


HPC Server の構成


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


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


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






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






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…


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


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


2. HPC Serverの導入方法


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


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


トポロジ一覧


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


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

リストに追加される

コア数などは自動的に収集される

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