Lösungsarchitektur: Lokale HPC-Implementierung in Azure

High Performance Computing-Anwendungen (HPC) können auf Tausende von Computekernen skalieren, so ihre lokalen Computekapazitäten erweitern oder sie als vollständige cloudbasierte Lösung ausführen. Diese HPC-Lösung kann ihre Rechenkapazität erweitern, indem die rechenintensiven Instanzen von virtuellen Computern eingesetzt werden, die unter Azure ausgeführt werden und auf die über ExpressRoute oder VPN zugegriffen werden kann.

Diese Lösung basiert auf diesen verwalteten Azure-Diensten: Virtual Machines, Virtual Network, VPN Gateway, ExpressRoute und der Storage. Diese Dienste werden in einer Hochverfügbarkeitsumgebung ausgeführt, gepatcht und unterstützt, sodass Sie sich auf die Lösung konzentrieren können, anstatt auf die Umgebung, in der sie ausgeführt wird.

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Implementierungsleitfaden

Produkte Dokumentation

HPC-Hauptknoten

Der HPC-Hauptknoten wird lokal oder innerhalb von Azure als virtueller Computer ausgeführt.
Virtuelle Azure-Computer der Größe A8/A9 bieten HPC-Computeknoten, die unter Windows oder Linux ausgeführt werden können.
Ein mit A8- und A9-Instanzen verfügbares RDMA-Netzwerk dient dazu, eine hohe Bandbreite und Latenzen im Mikrosekundenbereich zwischen Computeknoten zu erzielen.
Speicherknoten können auch auf virtuellen Computern ausgeführt werden.

Virtual Machines

Verfügbarkeitsgruppen stellen sicher, dass die Anwendung verfügbar ist und Update- sowie Hardwarefehler abwehrt.
Virtuelle Computer, die über RDMA kommunizieren, werden innerhalb der gleichen Verfügbarkeitsgruppe platziert.

Virtual Network

Virtual Network stellt die IP-Konnektivität zwischen dem Hauptknoten, Computeknoten und Speicherknoten bereit.

VPN Gateway

Ein virtuelles privates Gateway stellt den Azure-Endpunkt für eine VPN-Verbindung zwischen einem lokalen VPN-Gerät und dem auf Azure basierenden virtuellen Netzwerk bereit.
Dadurch wird die sichere Verbindung über das Internet zwischen einem lokalen Hauptknoten oder -Cluster und den Computeknoten sichergestellt, die unter Azure ausgeführt werden.

ExpressRoute

ExpressRoute stellt sichere, verlässliche und schnelle Konnektivität mit niedriger Latenz zwischen lokalen Ressourcen und Azure-Ressourcen mithilfe von privaten Verbindungen bereit, die das öffentliche Internet nicht durchkreuzt.

Storage

Die Datenträger, auf denen die virtuellen Computer gesichert sind, werden in Azure Storage-Blobs gespeichert. Die Blobs dienen außerdem als Langzeitspeicher für unstrukturierte Daten und für von der HPC-Anwendung verwendete ausführbare Dateien.

Zugehörige Lösungsarchitekturen

OR Availability Set ARM template Script file ClusterHead Node Virtual Machines VM Scale Set RDMA Network A8, A9, and H SeriesVirtual Machines Storage Virtual Network

In der Cloud bereitgestellte HPC-Cluster

High Performance Computing-Anwendungen (HPC) können auf Tausende von Computekernen skalieren, so ihre lokalen Computekapazitäten erweitern oder sie als vollständige cloudbasierte Lösung ausführen. Diese HPC-Lösung wird einschließlich mit dem Hauptknoten, Computeknoten sowie Speicherknoten unter Azure ohne Hardwareinfrastruktur ausgeführt, die bereitgestellt werden muss.

Weitere Informationen
Pool Storage Virtual Machines Client App Web App Batch

Umfangreiche Computelösungen als Service

High Performance Computing-Anwendungen (HPC) können auf Tausende von Computekernen skalieren, so ihre lokalen Computekapazitäten erweitern oder sie als vollständige cloudbasierte Lösung ausführen. Diese HPC-Lösung ist in Azure Batch implementiert und bietet Auftragsplanung und automatische Skalierung von Computeressourcen. Die Verwaltung der Ausführung erfolgt als Plattformdienst (PaaS), der den HPC-Infrastrukturcode und den Wartungsaufwand reduziert.

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