ソリューションのアーキテクチャ: Azure へとバーストするオンプレミスの HPC 実装

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) アプリケーションは、数千のコンピューティング コアにスケールしたり、オンプレミスの大規模なコンピューティングに拡張したり、100% クラウド ネイティブのソリューションとして実行したりすることができます。この HPC ソリューションでは、Virtual Machines のコンピューティング集中型インスタンスを利用してコンピューティング能力を拡張できます。このインスタンスは Azure で実行され、Express Route または VPN 経由でアクセスされます。

このソリューションは、Azure マネージ サービス (Virtual Machines, Virtual Network, VPN Gateway, ExpressRoute 」と「 Storage) 上に構築します。これらのサービスは高可用性環境で実行、修正、サポートされるため、実行される環境ではなくソリューションに注力できます。

Azure へとバーストするオンプレミスの HPC 実装 Azure が管理するサービスである Virtual Machines、Virtual Network、VPN Gateway、ExpressRoute、Storage 上に構築された、Azure へとバーストするオンプレミス ハイ パフォーマンス コンピューティング実装のソリューション アーキテクチャを示す図。 HPC Compute Cluster OR OR VM Scale Set Virtual Machines Virtual Network Azure On-Premise Storage VPN Express Route Cluster Nodes Cluster Head Node

実装ガイダンス

製品 ドキュメント

HPC ヘッド ノード

HPC ヘッド ノードは、オンプレミスまたは Azure 内で仮想マシンとして実行されます。
A8/A9 サイズの Azure 仮想マシンは、Windows または Linux オペレーティング システムで実行される HPC コンピューティング ノードを提供します。
A8 および A9 インスタンスで利用可能な RDMA ネットワークは、コンピューティング ノード間の高帯域幅およびマイクロ秒の待機時間を実現するために使用されます。
ストレージ ノードは仮想マシン内で実行することもできます。

Virtual Machines

可用性セットを利用すると、更新とハードウェア障害に対するアプリケーションの可用性と耐障害性を確保できます。
RDMA で通信する複数の仮想マシンは、同じ可用性セット内に配置されます。

Virtual Network

Virtual Network は、ヘッド ノード、コンピューティング ノード、ストレージ ノード間の IP 接続を提供します。

VPN Gateway

仮想プライベート ゲートウェイは、オンプレミスの VPN デバイスと Azure ベースの仮想ネットワークを結ぶ VPN 接続用の Azure エンドポイントを提供します。
これにより、オンプレミスのヘッド ノードまたはクラスターと、Azure で実行されるコンピューティング ノードの間で、安全性の高いインターネット接続を実現します。

ExpressRoute

ExpressRoute は、安全性と信頼性の高い、高速かつ低レイテンシの接続を、オンプレミスのリソースと Azure リソースの間で提供します。この接続には、パブリック インターネットを経由しないプライベート接続が使用されます。

Storage

Azure Storage Blob により、仮想マシンを補助するディスクを保存し、HPC アプリケーションで使用される、構造化されていないデータと実行可能ファイルを長期保存できます。

関連ソリューションのアーキテクチャ

クラウドにデプロイされた HPC クラスター

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) アプリケーションは、数千のコンピューティング コアにスケールしたり、オンプレミスの大規模なコンピューティングに拡張したり、100% クラウド ネイティブのソリューションとして実行したりすることができます。この HPC ソリューションとそのヘッド ノード、コンピューティング ノード、ストレージ ノードは Azure で実行され、ハードウェア インフラストラクチャを保持する必要がありません。

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サービスとしての大規模なコンピューティング ソリューション

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) アプリケーションは、数千のコンピューティング コアにスケールしたり、オンプレミスの大規模なコンピューティングに拡張したり、100% クラウド ネイティブのソリューションとして実行したりすることができます。HPC ソリューションは Azure Batch で実装されます。これによりジョブのスケジュール設定、コンピューティング リソースの自動スケール、および HPC インフラストラクチャ コードとメンテナンスを削減するプラットフォーム サービス (PaaS) としての実行管理が提供されます。

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