Visão geral das imagens de VM prontas para HPC

As cargas de trabalho de computação de alto desempenho (HPC, na sigla em inglês) de acoplamento rígido costumam usar a interface de transmissão de mensagens (MPI, na sigla em inglês) para comunicação entre processos e instâncias do Compute Engine. No entanto, o processo de criação da própria imagem do SO ajustada para o desempenho ideal da MPI exige experiência com sistemas, Cloud de Confiance by S3NS conhecimento, e mais tempo para manutenção. Se quiser configurar rapidamente um ambiente otimizado para suas cargas de trabalho de HPC, use uma imagem de VM de HPC.

Uma imagem de VM de HPC é baseada no Rocky Linux 8 ou no Rocky Linux 9 e otimizada para cargas de trabalho de HPC com acoplamento rígido. A imagem inclui parâmetros pré-configurados de ajuste de rede e kernel necessários para criar instâncias de computação que alcançam o desempenho ideal da MPI no Cloud de Confiance by S3NS.

Para ter os melhores resultados, implante a imagem de VM de HPC em um tipo de máquina da série otimizada para computação. Esses tipos de máquina são ideais para aplicativos de HPC com alta integração. Para usar o Cloud RDMA com H4D, utilize a versão 20250917 ou mais recente da imagem de VM de HPC Rocky 8.

É possível criar uma instância de VM de HPC usando qualquer um dos métodos disponíveis para criar uma instância de computação. Você também pode usar o gerenciador de carga de trabalho Slurm da SchedMD, para implantar um cluster de HPC. O suporte ao Slurm ainda não está disponível para imagens de VM de HPC baseadas no Rocky Linux 9.

Vantagens

A imagem de VM de HPC oferece os seguintes benefícios:

  1. Instâncias de computação pré-configuradas para cargas de trabalho de HPC. Não é necessário ajustar manualmente o desempenho, gerenciar reinicializações de instâncias de computação nem acompanhar as atualizações mais recentes Cloud de Confiance para cargas de trabalho de HPC com acoplamento rígido.
  2. Otimizações de rede para cargas de trabalho com acoplamento rígido. Estão incluídas otimizações que reduzem a latência para pequenas mensagens. Essas otimizações beneficiam aplicativos que dependem muito de comunicações ponto a ponto e de comunicação coletiva. Se você estiver usando a série de máquinas H4D, a imagem de VM de HPC Rocky 8 vai conter os drivers do Cloud RDMA necessários.
  3. Otimização de computação para cargas de trabalho de HPC. Estão incluídas otimizações que reduzem a instabilidade do sistema, o que torna o alto desempenho de um nó único mais previsível.
  4. Desempenho consistente e reproduzível. A padronização de imagens do SO oferece desempenho consistente e reproduzível no nível do aplicativo.
  5. Melhoria na compatibilidade de apps. O alinhamento com os requisitos no nível do nó da especificação da plataforma Intel HPC permite um alto grau de interoperabilidade entre sistemas.

Recursos da imagem para VM de HPC

Ela oferece vários recursos para otimizar o desempenho de cargas de trabalho de computação de alto desempenho (HPC):

  • Atualizações automáticas desativadas
  • Ajustes coletivos da MPI
  • RPMs pré-instaladas

Atualizações automáticas desativadas

As atualizações automáticas podem ter um impacto negativo no desempenho de cargas de trabalho de HPC. Desative as atualizações automáticas para imagens de VM de HPC definindo a entrada de metadados google_disable_automatic_updates como TRUE durante a criação da instância. A forma como essa entrada de metadados é definida durante a criação da instância depende da ferramenta usada para criar a instância.

Por exemplo, ao usar o gcloud compute instances create comando para criar uma instância de computação, forneça o --metadata argumento. Para mais informações, consulte Sobre os metadados da VM.

A entrada de metadados google_disable_automatic_updates está disponível da seguinte maneira:

  • Imagens de VM de HPC Rocky 9: todas as versões.
  • Imagens de VM de HPC Rocky 8: apenas em imagens criadas a partir de 12 de julho de 2024. A data de build (formatada como YYYYMMDD) é usada como o número da versão no final dos nomes das imagens. Por exemplo, uma imagem de VM de HPC Rocky 8 criada em 21 de julho de 2025 tem o nome hpc-rocky-linux-8-v20250721.

Se você desativar as atualizações automáticas nas instâncias H4D, execute o comando dnf update na instância regularmente para manter o driver do Cloud RDMA atualizado.

Biblioteca Intel MPI

O Google recomenda usar o script google_install_intelmpi para instalar a biblioteca de interface de transmissão de mensagens (MPI) antes de executar jobs da MPI no Cloud de Confiance by S3NS. Para mais informações, consulte Usar a Intel MPI 2021.

RPMs pré-instaladas

A imagem da VM de HPC vem com os seguintes pacotes RPM pré-instalados:

  • 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 (somente VM de HPC Rocky 8)
  • redhat-lsb-cxx (somente VM de HPC Rocky 8)
  • rsh
  • screen
  • strace
  • wget
  • zsh
  • Grupo de pacotes "Ferramentas para desenvolvedores"

Preços

A imagem de VM de HPC está disponível sem custo adicional. Como essa imagem é executada no Compute Engine, você poderá receber cobranças pelos recursos do Compute Engine, como vCPUs C2 e memória. Para saber mais, consulte Preços do Compute Engine.

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