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 Wissen, und zusätzliche Wartungsarbeiten erforderlich. Verwenden Sie ein HPC-VM-Image, um schnell eine optimierte Umgebung für Ihre HPC-Arbeitslasten einzurichten.

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 in erreicht wird Cloud de Confiance by S3NS.

Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie das HPC-VM-Image auf einem Maschinentyp aus der für Compute 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-Rocky-8-Images 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-Support 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. Bei Verwendung der H4D-Maschinenserie enthält das HPC-VM-Rocky-8-Image die erforderlichen Cloud RDMA-Treiber.
  3. Compute-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 des 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. Deaktivieren Sie automatische Updates für HPC-VM-Images, indem Sie beim Erstellen der Instanz den Metadateneintrag google_disable_automatic_updates auf TRUE setzen. Wie Sie diesen Metadateneintrag beim Erstellen der Instanz festlegen, hängt vom Tool ab, mit dem Sie die Instanz erstellen.

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

Der Metadateneintrag google_disable_automatic_updates ist wie folgt verfügbar:

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

Wenn Sie automatische Updates auf Ihren 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, mit dem google_install_intelmpi Skript die MPI-Bibliothek (Message Passing Interface) zu installieren, bevor Sie MPI-Jobs inCloud 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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