Campanhas de Infraestrutura Básica

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1 Campanhas de Infraestrutura Básica
Computação de Alta Produtividade: Windows HPC Server 2008 11 de Junho de 2009

2 Fatores Comerciais da HPC
Vantagens Competitivas Pressão para aperfeiçoar o desempenho operacional (custo, qualidade e comercialização) Conformidade regulatória voltada para a qualidade Ciclos rápidos de inovação de produtos

3 TI – Mais Importante do Que Nunca
Protegendo os ativos Gerenciando sistemas Reduzindo custos Desenvolvendo novos aplics Permitindo a interoperabilidade Mantendo os aplics herdados Garantindo a conformidade Promovendo a produtividade dos profissionais 80% 20% MANUTENÇÃO INOVAÇÕES

4 Computação de Alta Produtividade
Infraestrutura combinada Data centers de TI e mesclagem com o HPC, gerenciamento simplificado de clusters Ambiente integrado de desktop e HPC Usuários com amplo acesso a múltiplos núcleos e servidores Ambiente de desenvolvimento unificado Desenvolvimento paralelo simplificado

5 Não Há Mais “Almoço Grátis” Para os Softwares Tradicionais
24 GHz 1 Núcleo 12 GHz 1 Núcleo Operações por segundo por código de série Almoço Grátis para os softwares tradicionais 3 GHz 2 Núcleos 3 GHz 4 Núcleos 3 GHz 8 Núcleos 6 GHz 1 Núcleo 3 GHz 1 Núcleo 3 GHz 1 Núcleo Operações adicionais por segundo caso o código aproveite a simultaneidade Não Há Almoço Grátis para os softwares tradicionais (Sem um software com alta simultaneidade não há velocidade!)

6 Por que Microsoft e HPC? Problemas Atuais
Fusão dos data centers de TI e HPC: gerenciamento isolado de clusters Desenvolvedores têm dificuldades para programar paralelismo Usuários não possuem amplo acesso ao aumento do processamento de núcleos e dados Como a Microsoft pode ajudar? Está bem posicionada para a integração tradicional do paralelismo de aplicações Já iniciou um amplo paralelismo para a comunidade de desenvolvedores Pode aumentar o valor do HPC através da integração de ferramentas de produtividade e gerenciamento Investimentos da Microsoft em HPC Portfolio abrangente de software: Cliente, Servidor, Gerenciamento, Desenvolvimento e Colaboração Equipes dedicadas que se concentram na Computação de Clusters Desenvolvimento Paralelo Unificado através da Parallel Computing Initiative

7 Visão da Microsoft Para HPC
4/2/2017 1:00 PM Visão da Microsoft Para HPC “Fornecer a plataforma, as ferramentas e um amplo ecossistema para reduzir a complexidade do HPC, através de um paralelismo mais acessível, que atenda às futuras necessidades da computação.” Complexidade Reduzida HPC Tradicional Ecossistema de Desenvolvedor Facilitar a implantação em clusters de maior escala Atender às necessidades da supercomputação tradicional Aumentar o número de aplicações e códigos paralelos Simplificar o gerenciamento em clusters de qualquer escala Administrar as tendências emergentes da computação entre empresas Oferecer opções de ferramentas de desenvolvimento, linguagens e bibliotecas paralelas Fazer a integração com a infraestrutura existente Habilitar usuários não técnicos a tirar proveito da potência do HPC Gerenciar um universo maior de desenvolvedores e ISVs © 2004 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

8 Familia de Servidores Windows
Editions

9 Ofertas do Windows HPC Server 2008
Turnkey Básica Windows HPC Server 2008 SQL Server 2008 Express Terceiro Systems Center Operations Manager HPC Pack Windows Server 2008 Enterprise Systems Center Configurations Manager Alta Disponibilidade Não há ponto único de falha Windows Server 2008 Enterprise para alta disponibilidade do nó principal SQL Server 2008 Enterprise de alta disponibilidade Dimensionamento para milhares de nós System Center Operations Manager para monitoramento avançado Núcleo do Windows Server 2008 SQL Server 2008 Standard Gerenciamento Corporativo Soluções Turnkey de até 1000 nós HPC Pack Gerenciamento Implantação Plano de Trabalho Pacotes terceirizados para diretivas e planos de trabalho avançados Pequena marca superficial/Sem IU/CLI HyperV

10 O Que Há de Novo no Windows HPC Server 2008?
4/2/2017 1:00 PM Nova IU no System Center PowerShell para Gerenciamento de CLI Alta Disponibilidade para Nós Principais Serviços de Implantação do Windows Diagnósticos/Relatórios Suporte para o Operations Manager Suporte para SOA e WCF Planejamento granular de recursos Escalabilidade avançada para clusters maiores Novas diretivas de plano de trabalho Interoperabilidade através do Perfil HPC Gerenciamento de Sistemas Plano de Trabalho Rede & MPI Armazenamento NetworkDirect (RDMA) para MPI Assistente de Configuração de Rede Avançado Memória Compartilhada MS-MPI para multinúcleos MS-MPI integrado ao Rastreamento de Eventos para o Windows iSCSI SAN & suporte avançado para sistemas de arquivos paralelos no Win2008 Aprimoramento do Server Message Block (SMB v2) Novo suporte de sistemas de arquivos paralelos terceirizados para o Windows Novos fornecedores de cache de memória © 2004 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

11 Fastest Chinese Supercomputer
Windows HPC Server 2008 4/2/2017 1:00 PM Ready for Prime-time Fastest Chinese Supercomputer Location Shanghai, China Hardware – Machines Dawning system with 1,920 quad-socket, quad-core AMD Barcelona 1.9GHz processors Hardware – Networking Voltaire Infinband Switch, Mellanox ConnectX MT25408 Number of Compute Nodes 1920 Total Number of Cores 30,720 cores Total Memory 120 terabytes Particulars of for current Linpack Runs    Best Linpack rating 180.6 TFPs    Best cluster efficiency 77.5% # 10 Fall 2008 Top500 © 2004 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

12 Maior Eficiência na Administração de Sistemas
Simples de configurar e gerenciar dentro de um ambiente familiar Soluções para turnkeys de clusters por meio de OEMs Implantação simplificada de sistemas e aplicações Imagens, patches, drivers e aplicações de base Foco na facilidade de gerenciamento Diagnósticos, resolução de problemas e monitoramento abrangentes Interface de gerenciamento conhecida, flexível e “pivotal” Suporte de linha de comando equivalente para gerenciamento autônomo Escalabilidade Vertical Implantação , administração e infraestrutura de escala Failover de nó principal Relatórios sobre o uso de clusters Filtragem de nós de computação Melhor integração com o gerenciamento empresarial Gerenciamento de Patches System Center Operations Management PowerShell Serviços de Alta Disponibilidade do Windows 2008

13 System Center Para HPC Um ambiente HPC mais produtivo
Relatórios pré-configurados para monitoramento pela perspectiva do usuário final Análises e relatórios de logs de segurança Monitoramento Escalonável Aplicações de monitoramento executadas em ambiente distribuído de escalabilidade horizontal Dimensionamento por meio de servidores de gerenciamento em camadas Monitoramento sem agente Maior Eficiência e Controle Projeto mais seguro Integração com o Active Directory Solução estendida com os Pacotes de Gerenciamento

14 Alta Disponibilidade do Nó Principal
Elimina ponto único de falha com suporte para alta disponibilidade Requer os Serviços de Cluster de Failover do Windows Server 2008 Enterprise Última geração em serviços de cluster Grande avanço no gerenciamento e validação de configurações O HPC Pack Inclui Integração da configuração com os Serviços de Cluster de Failover Configuração de Nó Principal e Nó de Failover com o Cluster de Failover do SQL Failover de serviços do Plano de Trabalho Console de gerenciamento conectado ao console de Gerenciamento de Failover do Windows Server Rede Privada Windows Failover Clustered Nó Principal Win2008 Enterprise Clustered SQL Server Nó Principal de Failover Win2008 Enterprise Clustered SQL Server Disco Compartilhado

15 NetworkDirect Uma nova interface de rede RDMA criada para oferecer velocidade e estabilidade Modo Usuário Modo Kernel TCP/Ethernet Networking Atalho Kernel Aplicação MPI Aplicação baseada em soquete MS-MPI Soquetes Windows (Winsock + WSD) Hardware de Rede Driver de Hardware Driver Mini-portas TCP NDIS IP Camada de Acesso Modo Usuário Hardware deRede Provedor Direto WinSock Provedor NetworkDirect Rede RDMA Componente SO Componente CCP Componente IHV Aplicação (ISV) Prioridades Comparável a pilhas MPI otimizadas por hardware Foco na Solução Exclusiva para MPI na versão 2 Design baseado em verbos para adaptação com interfaces de rede nativas de alto desempenho Coordenação com planos a longo prazo das equipes de rede do Windows Implementação MS-MPIv2 com capacidade para 4 caminhos de rede: Memória Compartilhada entre processadores de uma placa-mãe Pilha TCP/IP (Ethernet “normal”) Winsock Direct (e SDP) para RDMA baseada em soquetes Nova interface de rede RDMA Parceiros da equipe de HPC com IHVs de rede para desenvolver/distribuir drivers para esta nova interface

16 Agendamento de Trabalho
Forneça Suporte a Clusters Maiores Crie novos designs para clusters de tamanho, inclusive clusters “heterogêneos” Dimensione as tecnologias de implantação e administração Forneça interfaces para os usuários acostumados ao *nix Melhore a interoperabilidade com a infraestrutura de TI existente Interoperabilidade com planos de trabalho existentes I/O de arquivo de alta velocidade, através de suporte nativo para sistemas de arquivos paralelos e de clusters Amplie o Suporte às Aplicações Simplifique a integração de novas aplicações com o plano de trabalho Atenda às necessidades dos desenvolvedores internos e de código aberto Suporte de Plataforma Projetado para o Windows Server 2008 Nós de clusters com hardware / software diferentes

17 Cenário: Maior Suporte às Aplicações
V2 (foco em trabalhos interativos) V1 (foco em trabalhos em lotes) Aplicações de Engenharia Análise Estrutural Simulação de Choque Aplicações de Óleo & Gás Simulação de Reservatório Processamento Sísmico Aplicações de Ciências Naturais Análise Estrutural Simulação de Choque Serviços Financeiros Análise de Portfolio Análise de Risco Conformidade Real Excel Modelagem de Preços Aplicações de Cluster Interativos Suas Aplicações Aqui Plano de Trabalho Distribuição de Recursos Ínicio do Processo Rastreamento do Uso de Recursos Execução de MPI Integrada Segurança Integrada Roteador de Serviços WCF Referência de Ponto de Extremidade Virtual WS Balanceamento da Carga de Pedidos Ativação do Serviço Integrado Gerenciamento da Duração do Serviço Rastreamento Integrado do WCF + App.exe App.exe App.exe App.exe Serviço (DLL) Serviço (DLL) Serviço (DLL) Serviço (DLL)

18 Agendamento Orientado a Serviços
Rede Pública Nó Principal de Alta Disponibilidade Rede Privada 1. O usuário envia o trabalho. Estação de Trabalho Nó Principal de Failover Nó Principal 3. HN fornece nó de Agente WCF 2. O Gerenciador da Sessão designa o nó de Agente WCF para o trabalho do cliente 5. Pedidos Estação de Trabalho 4. O cliente conecta-se ao Agente e envia os pedidos Agentes WCF 6. Respostas 7. As respostas retornam ao cliente […] Nós de Computação Estação de Trabalho

19 Interoperabilidade e Open Grid Forum
O que é ? Um plano padrão de interoperabilidade OGSA (Open Grid Services Architectures) para o envio e gerenciamento de tarefas do agendador de trabalhos em lotes Baseado em padrões de serviços web (HTTP, XML, SOAP) Qual é o seu valor? Permite a integração de aplicações HPC executadas em diferentes plataformas e agendadores por meio de padrões de serviços web Qual é o Status? Terminou o período de teste de público Está trabalhando em novas extensões LSF / PBS / SGE / Condor Linux, AIX, Solaris HPUX, Windows Windows Cluster Windows Center Windows Center

20 Clientes “É importante que nosso ambiente de TI seja fácil de usar e forneça suporte. O Windows HPC está melhorando nosso desempenho e capacidade de gerenciamento. ” -- Dr. J.S. Hurley, Gerente Senior da Head Distributed Computing - Networked Systems Technology da Boeing Company “A Ferrari está sempre buscando as soluções tecnológicas mais avançadas e, naturalmente, o mesmo se aplica em relação ao software e à engenharia. Para atingir índices líderes de potência por peso, redução do tempo de troca de marchas e uma aerodinâmica revolucionária, nós confiamos no Windows HPC Server Ele oferece uma plataforma de computação rápida, conhecida e de alto desempenho para nossos usuários, engenheiros e administradores.” -- Antonio Calabrese, Diretor de Sistemas de Informação da Ferrari “Nosso objetivo é expandir a disponibilidade do HPC para um público que vai além dos usuários avançados. Nós acreditamos que o Windows HPC tornará o HPC acessível a mais pessoas, como engenheiros, cientistas, analistas financeiros e outros, que nos auxiliarão a projetar e testar mais rapidamente nossos produtos e reduzir os custos.” --  Kevin Wilson, Arquiteto de HPC da Procter & Gamble

21 Clientes “O cluster Umeå com o Windows HPC Server obteve um bom desempenho e tornou-se o sistema acadêmico mais rápido da Suécia. Estamos muito felizes com o resultado.” -- Bo Kågström, Professor e Diretor do Centro de Computação de Alto Desempenho da Universidade North Umeå “Os analistas financeiros da Europa utilizam principalmente os sistemas Windows. Assim, a implantação de um cluster do Windows HPC Server 2008 torna nossos serviços de HPC extremamente atraentes para uma base de usuários de grande potencial.” -- Dr. M. Rosati, Gerente do Computational Materials Science and Finance Group, CASPUR “Nós estamos realmente impressionados com muitos dos novos recursos do Windows HPC Server A Microsoft não está há muito tempo no mercado de HPC , porém este produto já se mostra muito sólido.”  -- Christian Terboven, Diretor de Projeto de HPC para Windows do Centro de Computação e Comunicação da RWTH Aachen University

22 Parceiros Focados na Indústria

23 Supercomputação Pessoal
Microsoft HPC no Futuro Supercomputação Pessoal 2006 Microsoft ingressa no HPC Computação Técnica Pessoal e de Grupos de Trabalho Aplicações de usuário final disponíveis no Windows Ferramentas de Desenvolvimento Paralelas e de HPC Facilidade de Implantação e Gerenciamento HPC de Longo Alcance 2008 Suporte para HPC Tradicional e HPC Emergente Suporte Maior para Clusters & Alcance do Top500 Maior Acessibilidade para Usuários do Windows Suporte mais amplo para Desenvolvedores, com ferramentas e SOA Implantação e Gerenciamento Avançados Parallel Extensions Paralelismo Perfeito Futuro Futures Computação Paralela em Todo Lugar Escala Ultra/Computação em Nuvens Acesso de Usuário Transparente Paralelismo implícito para Desenvolvedores .NET Cargas de Trabalho Dinâmicas e Virtualizadas Gerenciamento Principal de HPC e Infraestrutura de TI

24 © 2008 Microsoft Corporation. Todos os direitos reservados
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