Die Lösung für hocheffiziente OpenStack-basierte HPC-Rechenzentren
Es ist kein Mythos mehr, dass OpenStack die führende Open-Source-Cloud-Plattform ist – sie wächst am schnellsten, wird von einer großen Gemeinschaft von Einzelpersonen und Unternehmen unterstützt und schafft eine Standardplattform, die wir alle nutzen können, um offene, hoch skalierbare Clouds aufzubauen. Mehr als das: OpenStack repräsentiert das Beste, was die Cloud-Technologie zu bieten hat.
Aber wie lässt sich OpenStack in das HPC-Geschäft integrieren?
OpenStack ist der Traum eines jeden HPC-Benutzers, denn es bietet flexible, dynamisch skalierbare Ressourcen, die sofort verfügbar sind.
Vom Geschäftsmodell her wird OpenStack im HPC-Bereich als Service für Endnutzer (Service Consumers) bereitgestellt. Sie zahlen für das, was Sie verbrauchen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Betriebsumgebung schnell aufbauen lässt und flexible Umgebungen geschaffen werden, die von Verbrauchern für Verbraucher zugeschnitten sind.
Aus finanzieller Sicht ist es höchst effizient, da es auf einem Modell aufbaut, das sich für Diensteanbieter und Verbraucher als erfolgreich erwiesen hat, und das schneller, besser und dynamischer ist und gleichzeitig weniger kostet.
Nicht zuletzt kann OpenStack die Live-Migration von fehlerhafter Hardware unterstützen und die Integrität von Anwendungen und Daten sicherstellen.
Unter Berücksichtigung all dieser Aspekte haben wir eine Liste der häufigsten Herausforderungen erstellt, die in HPC-Umgebungen zu bewältigen sind, wie folgt:
- Dynamische und automatische Mischung des Ressourcenbedarfs
In HPC-Umgebungen gibt es Arbeitslasten, bei denen Integer-Befehle dominieren, während bei anderen Arbeitslasten Gleitkomma-Befehle dominieren. Wir brauchen eine Lösung, die dies bei der Entscheidung über die optimale Mischung von VMs auf allen physischen Hosts im Rechenzentrum automatisch berücksichtigt.
- Dynamische Größenanpassung eines Rechenzentrums
Die Anzahl der Server kann dynamisch an die Anforderungen der Arbeitslast angepasst werden, wodurch der Stromverbrauch gesenkt und die Ressourcennutzung erhöht wird.
- Beseitigung vollständig zugewiesener ungenutzter Rechenzentren
Ein häufiges Problem in der OpenStack-Cloud besteht darin, dass VMs zwar Ressourcen zugewiesen werden können, die VMs aber im Leerlauf sind, was zu einem vollständig zugewiesenen, aber ungenutzten Rechenzentrum führt. Eine solche Verschwendung von Serverressourcen ist für den Cloud-Betreiber nicht von Vorteil.
Die Lösung besteht darin, die Ressourcennutzung kontinuierlich im Detail zu verfolgen und die geringe Ressourcennutzung und Systemaktivität zu verstehen, um die ungenutzten VMs dynamisch auf so wenige physische Server wie möglich zu konsolidieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass ihr geringer Ressourcenbedarf gedeckt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass es keine vollständig zugewiesenen, ungenutzten Hosts gibt, wodurch eine Verschwendung vermieden wird.
- Optimale und schnelle Platzierung von VMs
Die optimale, schnelle Platzierung von VMs in einem großen, sich dynamisch verändernden Rechenzentrum ist eine große Herausforderung.
In einer HPC-Umgebung könnte dies besonders attraktiv sein, wenn der Arbeitsablauf das häufige Starten und Stoppen einer großen Anzahl von VMs beinhaltet, z. B. in der Teilchenphysik.
- Hochverfügbare Architektur
Ausfallzeiten sind der Produktivität abträglich. In einer großen HPC-Einrichtung kommt es recht häufig zu Hardwareausfällen (da die MTBF durch einen großen Nenner der Anzahl der Teile geteilt wird).
- Rahmen für Gesundheitsdiagnose und Fehlervermeidung
Verfolgen Sie den Zustand der Hostserver und migrieren Sie die Arbeitslast automatisch auf einen anderen Host.
- Flexibel und gut bedienbar
Sie müssen verschiedene Arten der Betriebsautomatisierung handhaben, die sonst ein Eingreifen des Bedieners erfordern würden. Dieses Design ermöglicht es einem einzigen Betreiber, ein Rechenzentrum mit Tausenden von Host-Servern zu verwalten, was in großen HPC-Einrichtungen nicht üblich ist.
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