Übersicht über HPC-fähige VM-Images

Bei eng gekoppelten Hochleistungs-Computing-Arbeitslasten (HPC) wird oft über die Message Passing Interface (MPI) zwischen Prozessen und Compute Engine-Instanzen kommuniziert. Wenn Sie jedoch ein eigenes Betriebssystem-Image erstellen, das für eine optimale MPI-Leistung optimiert ist,sind Systemkenntnisse, Cloud de Confiance by S3NS Kenntnisse und zusätzliche Wartungsarbeiten erforderlich. Wenn Sie schnell eine optimierte Umgebung für Ihre HPC-Arbeitslasten einrichten möchten, verwenden Sie ein HPC-VM-Image.

Ein HPC-VM-Image basiert auf Rocky Linux 8 oder Rocky Linux 9 und ist für eng gekoppelte HPC-Arbeitslasten optimiert. Das Image enthält vorkonfigurierte Kernel- und Netzwerkabstimmungsparameter, die zum Erstellen von Compute-Instanzen erforderlich sind, mit denen eine optimale MPI-Leistung auf Cloud de Confiance by S3NSerreicht wird.

Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie das HPC-VM-Image auf einem Maschinentyp aus der Computing-optimierten Maschinenserie bereitstellen. Diese Maschinentypen sind für eng gekoppelte HPC-Anwendungen konzipiert. Wenn Sie Cloud RDMA mit H4D verwenden möchten, müssen Sie Version 20250917 oder höher des HPC-VM-Images für Rocky 8 verwenden.

Sie können eine HPC-VM-Instanz mit einer der Methoden erstellen, die zum Erstellen einer Compute-Instanz verfügbar sind. Sie können auch den Slurm-Arbeitslastmanager von SchedMD verwenden, um einen HPC-Cluster bereitzustellen. Slurm-Unterstützung ist noch nicht für HPC-VM-Images verfügbar, die auf Rocky Linux 9 basieren.

Vorteile

Das HPC-VM-Image bietet folgende Vorteile:

  1. Für HPC-Arbeitslasten vorkonfigurierte Compute-Instanzen: Sie müssen die Leistung nicht manuell abstimmen, keine Neustarts von Compute-Instanzen verwalten oder mit den neuesten Cloud de Confiance -Updates für eng gekoppelte HPC-Arbeitslasten auf dem Laufenden bleiben.
  2. Netzwerkoptimierungen für eng gekoppelte Arbeitslasten. Optimierungen, durch die die Latenz für kleine Nachrichten reduziert wird, sind enthalten. Diese Optimierungen kommen Anwendungen zugute, die stark von der Point-to-Point- und kollektiven Kommunikation abhängen. Wenn Sie die H4D-Maschinenserie verwenden, enthält das HPC-VM-Image für Rocky 8 die erforderlichen Cloud RDMA-Treiber.
  3. Computing-Optimierungen für HPC-Arbeitslasten. Optimierungen, die den Systemjitter reduzieren, sind nun verfügbar, wodurch die Leistung eines einzelnen Knotens vorhersehbarer wird.
  4. Konsistente, reproduzierbare Leistung: Die Standardisierung von Betriebssystem-Images ermöglicht eine konsistente, reproduzierbare Leistung auf Anwendungsebene.
  5. Verbesserte Anwendungskompatibilität. Die Ausrichtung auf die Anforderungen auf Knotenebene der Intel HPC-Plattformspezifikation ermöglicht ein hohes Maß an Interoperabilität zwischen Systemen.

Funktionen von HPC-VM-Images

Das HPC-VM-Image bietet mehrere Funktionen, die die Leistung für HPC-Arbeitslasten (High Performance Computing, Hochleistungs-Computing) optimieren sollen:

  • Automatische Updates deaktiviert
  • Kollektive MPI-Abstimmungen
  • Vorinstallierte RPMs

Automatische Updates deaktiviert

Automatische Updates können sich negativ auf die Leistung von HPC-Arbeitslasten auswirken. Automatische Updates für HPC-VM-Images können deaktiviert werden, indem Sie beim Erstellen einer Instanz den Metadateneintrag google_disable_automatic_updates auf TRUE festlegen. Wie Sie diesen Metadateneintrag beim Erstellen einer Instanz festlegen, hängt vom Tool ab, mit dem Sie die Instanz erstellen.

Wenn Sie beispielsweise den Befehl gcloud compute instances create verwenden, um eine Compute-Instanz zu erstellen, geben Sie das Argument --metadata an. Weitere Informationen finden Sie unter Informationen zu VM-Metadaten.

Der Metadateneintrag google_disable_automatic_updates ist so verfügbar:

  • HPC-VM-Images für Rocky 9: alle Versionen.
  • HPC-VM-Images für Rocky 8: nur in Images, die am oder nach dem 12. Juli 2024 erstellt wurden. Das Build-Datum (formatiert als YYYYMMDD) wird als Versionsnummer am Ende der Image-Namen verwendet. Ein HPC-VM-Image für Rocky 8, das am 21. Juli 2025 erstellt wurde, hat beispielsweise den Namen hpc-rocky-linux-8-v20250721.

Wenn Sie automatische Updates für Ihre H4D-Instanzen deaktivieren, sollten Sie regelmäßig den Befehl dnf update auf der Instanz ausführen, um den Cloud RDMA-Treiber auf dem neuesten Stand zu halten.

Intel MPI-Bibliothek

Google empfiehlt, die MPI-Bibliothek (Message Passing Interface) mit dem google_install_intelmpi-Script zu installieren, bevor Sie MPI-Jobs aufCloud de Confiance by S3NSausführen. Weitere Informationen finden Sie unter Intel MPI 2021 verwenden.

Vorinstallierte RPMs

Im HPC-VM-Image sind die folgenden RPM-Pakete vorinstalliert:

  • daos-client
  • gcc-gfortran
  • gcc-toolset-12
  • Lmod
  • dkms
  • htop
  • hwloc
  • hwloc-devel
  • infiniband-diags
  • kernel-devel
  • kmod-idpf-irdma
  • libfabric
  • librdmacm-utils
  • libibverbs-utils
  • libXt
  • ltrace
  • nfs-utils
  • numactl
  • numactl-devel
  • papi
  • pciutils
  • pdsh
  • perf
  • perftest
  • rdma-core
  • redhat-lsb-core (nur HPC-VM Rocky 8)
  • redhat-lsb-cxx (nur HPC-VM Rocky 8)
  • rsh
  • screen
  • strace
  • wget
  • zsh
  • Paketgruppe „Entwicklungstools“

Preise

Das HPC-VM-Image ist ohne zusätzliche Kosten verfügbar. Da das HPC-VM-Image auf Compute Engine ausgeführt wird, können Kosten für Compute Engine-Ressourcen wie vCPUs, Laufwerke und Speicher anfallen. Weitere Informationen finden Sie unter Preise für Compute Engine.

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