HPC 対応 VM イメージの概要

密結合のハイ パフォーマンス コンピューティング（HPC）ワークロードは、多くの場合、Message Passing Interface（MPI）を使用してプロセスと Compute Engine インスタンス間の通信を行います。ただし、MPI パフォーマンスを最適にするために独自の OS イメージをビルドするには、システムに関する専門知識と Cloud de Confiance by S3NS 知識が必要になり、メンテナンスに費やす時間も多くなります。HPC ワークロード用に最適化された環境をすばやく設定するには、HPC VM イメージを使用します。

HPC VM イメージは Rocky Linux 8 または Rocky Linux 9 をベースとしており、密結合の HPC ワークロード用に最適化されています。このイメージには、 で MPI のパフォーマンスを最大化するコンピューティングインスタンスの作成に必要な事前構成済みのカーネルとネットワーク調整パラメータが 含まれています。 Cloud de Confiance by S3NS

最適な結果を得るには、 コンピューティング最適化マシンシリーズのマシンタイプに HPC VM イメージをデプロイします。 これらのマシンタイプは、密結合の HPC アプリケーション向けに設計されています。H4D で Cloud RDMA を使用するには、HPC VM Rocky 8 イメージのバージョン 20250917 以降を使用する必要があります。

コンピューティング インスタンスを作成する際に使用できる方法で、HPC VM インスタンスを作成できます。SchedMD の Slurm ワークロード マネージャーを使用して、HPC クラスタをデプロイすることもできます。Rocky Linux 9 ベースの HPC VM イメージでは、Slurm はまだサポートされていません。

利点

HPC VM イメージには、次の利点があります。

  1. HPC ワークロード用に事前構成されたコンピューティング インスタンス 。密結合の HPC ワークロードの場合、パフォーマンスを手動で調整する必要はありません。コンピューティング インスタンスの再起動を管理する必要も、 の最新のアップデートを使用して最新の状態に更新する必要もありません。 Cloud de Confiance
  2. 密結合のワークロードのネットワーク最適化 。小規模メッセージのレイテンシを低減するように最適化されます。ポイントツーポイント通信とグループ通信に大きく依存するアプリケーションにメリットがあります。H4D マシンシリーズを使用している場合、HPC VM Rocky 8 イメージには必要な Cloud RDMA ドライバが含まれています。
  3. HPC ワークロードのコンピューティング最適化 。システム ジッターを削減するように最適化されます。これにより、単一ノードの高パフォーマンスの予測可能性が向上します。
  4. 一貫性のある再現可能なパフォーマンス 。OS イメージの標準化により、アプリケーション レベルで一貫した再現性が得られます。
  5. アプリケーションの互換性の向上 。Intel HPC プラットフォーム仕様のノードレベルの要件を満たすことで、システム間で高度な相互運用性を実現します。

HPC VM イメージの機能

HPC VM イメージには、ハイ パフォーマンス コンピューティング（HPC）ワークロードのパフォーマンスを最適化するように設計された機能がいくつか用意されています。

  • 自動アップデートを無効にする
  • MPI グループ調整
  • プリインストールされている RPM

自動アップデートを無効にする

自動更新は HPC ワークロードのパフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。HPC VM イメージの自動更新を無効にするには、インスタンスの作成時に google_disable_automatic_updates メタデータ エントリを TRUE に設定します。インスタンスの作成時にこのメタデータ エントリを設定する方法は、インスタンスの作成に使用するツールによって異なります。

たとえば、 gcloud compute instances create コマンドを使用してコンピューティング インスタンスを作成する場合は、 --metadata 引数を指定します。詳細については、VM メタデータについてをご覧ください。

google_disable_automatic_updates メタデータ エントリは次のように使用できます。

  • HPC VM Rocky 9 イメージ: すべてのバージョン。
  • HPC VM Rocky 8 イメージ: 2024 年 7 月 12 日以降にビルドされたイメージのみ。 ビルド日（YYYYMMDD 形式）は、イメージ名の末尾のバージョン番号として使用されます。たとえば、2025 年 7 月 21 日にビルドされた HPC VM Rocky 8 イメージの名前は hpc-rocky-linux-8-v20250721 です。

H4D インスタンスで自動更新を無効にした場合は、インスタンスで dnf update コマンドを定期的に実行して、Cloud RDMA ドライバを最新の状態に保つ必要があります。

Intel MPI ライブラリ

で MPI ジョブを実行する前に、google_install_intelmpi スクリプトを使用して Message Passing Interface（MPI）ライブラリをインストールすることをおすすめします Cloud de Confiance by S3NS。詳細については、 Intel MPI 2021 を使用するをご覧ください。

プリインストールされている RPM

HPC VM イメージには、次の RPM パッケージがプリインストールされています。

  • 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 のみ）
  • redhat-lsb-cxx（HPC VM Rocky 8 のみ）
  • rsh
  • screen
  • strace
  • wget
  • zsh
  • 「デベロッパー ツール」パッケージ グループ

料金

HPC VM イメージは、追加料金なしで利用できます。HPC VM イメージは Compute Engine 上で実行されるため、vCPU、ディスク、メモリなどの Compute Engine リソースに対する課金が発生する場合があります。詳細については、Compute Engine の料金をご覧ください。

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