סקירה כללית של תמונות מכונות וירטואליות שמוכנות ל-HPC

עומסי עבודה של מחשוב עתיר ביצועים (HPC) עם צימוד הדוק משתמשים לעיתים קרובות בממשק העברת הודעות (MPI) כדי לתקשר בין תהליכים ובין מופעים של Compute Engine. עם זאת, כדי ליצור תמונת מערכת הפעלה משלכם שמותאמת לביצועים אופטימליים של MPI,נדרשת מומחיות במערכות, Cloud de Confiance by S3NS ידע וזמן נוסף לתחזוקה. כדי להגדיר במהירות סביבה אופטימלית לעומסי העבודה של HPC, אפשר להשתמש בקובץ אימג' של מכונה וירטואלית ל-HPC.

תמונת מכונה וירטואלית של HPC מבוססת על Rocky Linux 8 או Rocky Linux 9, והיא מותאמת לעומסי עבודה של HPC עם צימוד הדוק. התמונה כוללת פרמטרים של ליבת המערכת ושל כוונון הרשת שהוגדרו מראש, שנדרשים ליצירת מכונות וירטואליות שמשיגות ביצועים אופטימליים של MPI ב- Cloud de Confiance by S3NS.

כדי לקבל את התוצאות הטובות ביותר, כדאי לפרוס את תמונת המכונה הווירטואלית של HPC במכונה וירטואלית מסוג compute-optimized. סוגי המכונות האלה מיועדים לאפליקציות HPC עם צימוד הדוק. כדי להשתמש ב-Cloud RDMA עם H4D, צריך להשתמש בגרסה 20250917 ואילך של תמונת Rocky 8 של מכונת ה-HPC הווירטואלית.

אפשר ליצור מכונת VM ל-HPC באמצעות כל אחת מהשיטות שזמינות ליצירת מכונת חישוב. אפשר גם להשתמש ב-Slurm workload manager של SchedMD כדי לפרוס אשכול HPC. התמיכה ב-Slurm עדיין לא זמינה לתמונות של מכונות וירטואליות ל-HPC שמבוססות על Rocky Linux 9.

יתרונות

תמונת ה-VM של HPC מספקת את היתרונות הבאים:

  1. מכונות מחשוב שמוגדרות מראש לעומסי עבודה של HPC. אין צורך לכוונן את הביצועים באופן ידני, לנהל הפעלות מחדש של מופעי מחשוב או להתעדכן בגרסאות האחרונות של Cloud de Confiance עבור עומסי עבודה של HPC עם צימוד הדוק.
  2. אופטימיזציות של רשתות לעומסי עבודה עם צימוד הדוק. האופטימיזציות שמפחיתות את זמן האחזור בהודעות קצרות כלולות. האופטימיזציות האלה מועילות לאפליקציות שמסתמכות במידה רבה על תקשורת ישירה וקבוצתית. אם משתמשים בסדרת מכונות H4D, תמונת ה-VM של Rocky 8 ב-HPC מכילה את מנהלי ההתקנים הדרושים של Cloud RDMA.
  3. אופטימיזציות של מחשוב לעומסי עבודה של HPC. האופטימיזציות כוללות הפחתה של תנודות במערכת, מה שהופך את הביצועים הגבוהים של צומת יחיד לצפויים יותר.
  4. ביצועים עקביים שניתנים לשחזור. תקנון של תמונות מערכת ההפעלה מאפשר לכם ליהנות מביצועים עקביים וניתנים לשחזור ברמת האפליקציה.
  5. תאימות משופרת לאפליקציות. התאמה לדרישות ברמת הצומת של מפרט פלטפורמת ה-HPC של Intel מאפשרת רמה גבוהה של יכולת פעולה הדדית בין מערכות.

תכונות של תמונת VM ל-HPC

קובץ האימג' של מכונה וירטואלית ל-HPC מציע כמה תכונות שנועדו לייעל את הביצועים של עומסי עבודה של מחשוב עתיר ביצועים (HPC):

  • העדכונים האוטומטיים מושבתים
  • שינויים קולקטיביים ב-MPI
  • חבילות RPM שהותקנו מראש

העדכונים האוטומטיים מושבתים

עדכונים אוטומטיים יכולים להשפיע לרעה על הביצועים של עומסי עבודה של HPC. כדי להשבית עדכונים אוטומטיים של תמונות מכונות וירטואליות של HPC, מגדירים את רשומת המטא-נתונים google_disable_automatic_updates לערך TRUE במהלך יצירת המכונה הווירטואלית. האופן שבו מגדירים את רשומת המטא-נתונים הזו במהלך יצירת המופע תלוי בכלי שבו משתמשים כדי ליצור את המופע.

לדוגמה, כשמשתמשים בפקודה gcloud compute instances create כדי ליצור מכונת חישוב, צריך לספק את הארגומנט --metadata. מידע נוסף זמין במאמר מידע על מטא-נתונים של מכונות וירטואליות.

רשומת המטא-נתונים google_disable_automatic_updates זמינה באופן הבא:

  • תמונות של מכונות וירטואליות של HPC Rocky 9: כל הגרסאות.
  • קובצי אימג' של מכונות וירטואליות של HPC Rocky 8: רק בקובצי אימג' שנבנו ב-12 ביולי 2024 או אחריו. תאריך ה-build (בפורמט YYYYMMDD) משמש כמספר הגרסה בסוף שמות קובצי האימג'. לדוגמה, תמונת Rocky 8 של מכונה וירטואלית ל-HPC שנבנתה ב-21 ביולי 2025 נקראת hpc-rocky-linux-8-v20250721.

אם משביתים את העדכונים האוטומטיים במכונות H4D, צריך להריץ באופן קבוע את הפקודה dnf update במכונה כדי לשמור על עדכניות של מנהל ההתקן של Cloud RDMA.

ספריית Intel MPI

‫Google ממליצה להשתמש בסקריפט google_install_intelmpi כדי להתקין את ספריית ממשק העברת ההודעות (MPI) לפני שמריצים משימות MPI ב-Cloud de Confiance by S3NS. מידע נוסף זמין במאמר שימוש ב-Intel MPI 2021.

חבילות RPM שהותקנו מראש

קובץ האימג' של מכונת ה-VM ל-HPC מגיע עם חבילות ה-RPM הבאות שמותקנות מראש:

  • 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 (HPC VM Rocky 8 בלבד)
  • ‫redhat-lsb-cxx (HPC VM Rocky 8 בלבד)
  • rsh
  • screen
  • strace
  • wget
  • zsh
  • קבוצת החבילות 'כלי פיתוח'

תמחור

תמונת המכונה הווירטואלית של HPC זמינה ללא עלות נוספת. מכיוון שתמונת המכונה הווירטואלית של HPC פועלת ב-Compute Engine, יכול להיות שתחויבו על משאבי Compute Engine כמו vCPU, דיסקים וזיכרון. מידע נוסף זמין במאמר בנושא תמחור ב-Compute Engine.

המאמרים הבאים