|
Les baisses de prix jointes aux nouveaux outils de gestion de clusters favorisent l'adoption des grappes HPC de serveurs standards.
Vous n'envisagez pas sérieusement le HPC pour votre environnement ? Si votre organisation cherche à gagner en performance, le HPC peut pourtant s'avérer une option viable. C'est ce qu'affirme Bjorn Andersson, responsable de des systèmes informatique haute performance chez Sun.
« Jadis limité à certains domaines de la recherche scientifique et universitaire — physique nucléaire, cosmologie, environnement, etc. —, l'informatique haute performance peut aujourd'hui être déployée dans l'entreprise pour doper les opérations temps réel et les calculs complexes qui jouent un rôle de plus en plus crucial dans la performance économique, déclarait Bjorn Andersson dans une récente interview. »
Selon lui, « le HPC est à présent considéré comme une arme concurrentielle permettant aux entreprises de lancer leurs produits sur le marché avec une vitesse et une précision accrues, mais aussi de prendre plus rapidement des décisions de haute qualité. »
Quels sont les facteurs qui favorisent la croissance du HPC ?
La baisse des prix, l'amélioration des outils de gestion de clusters et l'apparition de toute une gamme d'options matérielles et logicielles sont les principaux facteurs qui jouent en faveur d'une plus large adoption du HPC. Au milieu des années 1990, par exemple, un supercalculateur monolythique de type SMP, MPP ou monoprocesseur pouvait encore coûter jusqu'à 20 millions de dollars et mobiliser tout un bataillon d'administrateurs spécialisés.
Aujourd'hui, le marché du HPC est dominé par les grappes de serveurs ou de modules lames standards à faible coût. Cet abaissement des barrières à l'entrée contribue à nourrir la croissance du marché HPC, qui a dépassé les 20 % annoncés par IDC pour atteindre un volume de 12 milliards en 2008 sur le seul marché des serveurs — une progression quatre fois supérieure à celle du marché informatique global.
Les logiciels de gestion de clusters donnent à l'organisation informatique le moyen d'administrer une installation HPC allant d'une poignée à plusieurs centaines ou milliers de nœuds à partir d'une seule et unique console, explique Bjorn Andersson. En réduisant ainsi la charge administrative, ces outils permettent de faire porter tout l'effort sur la résolution des problèmes d'entreprise — pour laquelle le HPC permet de disposer d'une performance extrême de l'ordre du téraflop (mille milliards d'opérations en virgule flottante par seconde).
« L'objectif de Sun est de rendre le HPC abordable et utilisable par les principaux secteurs d'activité, tout en repoussant constamment les limites de la haute performance comme l'exige la clientèle traditionnelle du HPC, annonce Bjorn Andersson. »
Comment introduire le HPC dans son entreprise
L'informatique haute performance représente-t-elle une option viable pour votre organisation ? Sun vous propose plusieurs moyens de d'évaluer sur pièce les avantages potentiels du HPC, ainsi qu'une plateforme complète de serveurs, de modules lames, de systèmes de stockage et de logiciels offrant un maximum de choix et de flexibilité à chaque étape du processus.
Les centres de solutions HPC de Sun :
Installés dans l'Orégon (États-Unis) ou en Écosse — et accessibles à partir d'une constellation de centres moins importants disséminés dans le monde entier —, ces grappes de systèmes x64 multi-téraflops proposent au client une preuve de concept permettant de valider aisément l'adéquation du HPC à une problématique d'entreprise donnée.
Le programme Sun Customer Ready HPC Clusters :
Celui-ci vous invite à configurer vos systèmes en ligne afin d'acheter des clusters HPC préintégrés en usine et prêts à déployer comprenant modules lames ou serveurs, composants réseau et logiciels (système d'exploitation et gestionnaire de grille). L'offre Sun HPC Quick Start Services vous permet en outre de bénéficier de l'expertise de Sun pour la conception de l'architecture et l'implémentation de vos systèmes HPC.
Choisir la plateforme et les processeurs appropriés
L'une des décisions clés dans la conception d'une grappe HPC est le choix entre serveurs montés en rack et modules serveurs de type Blade, ou lames. De façon générale, les modules serveurs sont plus faciles à implémenter et à gérer, leurs fonctionnalités réseau préintégrées et leur sous-système d'alimentation électrique simplifié permettant d'accélérer le déploiement et de minimiser la maintenance, indique Bjorn Andersson. Les serveurs montés en rack peuvent être envisagés pour une petite installation ou pour un prototype dans la mesure où ils permettent d'éviter le coût initial, légèrement plus élevé, des châssis de serveurs lames — encore que la gestion de multiples nœuds matériels peut être une source de complexité induisant des coûts cachés.
« La technologie Blade présente un seuil d'accès un peu plus élevé en raison du coût du châssis, mais une fois cet effort accompli, elle garantit plus d'efficience et de maniabilité — ainsi qu'une bien meilleure protection de l'investissement, souligne Bjorn Andersson. Par exemple, si deux ans plus tard vous décidez de faire évoluer les CPU, la mise à jour s'effectuera beaucoup plus simplement et vous n'aurez pas à modifier l'alimentation électrique, les composants réseau ni quoi que ce soit d'autre. »
Un autre choix important est celui du type de processeur. Sun donne accès aux modèles les plus récents de puces Intel Xeon et AMD Opteron sur ses serveurs et modules lames x64. A titre d'exemple, les processeurs Intel Xeon quatre cœurs on été introduits en juin dernier sur le nouveau module Sun Blade X6450, offrant ainsi jusqu'à 7,37 téraflops sur un seul châssis, indique Bjorn Andersson.
Des options spécifiques pour le supports des applications HPC multithread
Le processeur CMT (chip multithreading) UltraSPARC T2 de Sun offre une alternative intéressante aux organisations exploitant des applications HPC multithread, qui peuvent ainsi bénéficier de la haute capacité de traitement offerte par la technologie CMT. A la différence du processeur de première génération UltraSPARC T1, conçu pour traiter les charges de travail massives propres aux transactions Web, l'UltraSPARC T2 introduit le support des calculs à virgule flottante exigé par les applications HPC. Il est par ailleurs possible de combiner plusieurs types de CPU (y compris des modèles CMT) dans une même grappe, le moteur Sun Grid Engine se chargeant alors de déployer dynamiquement les applications sur les ressources offrant les meilleures garanties de performance.
« Pour certains types d'applications, la technologie "Niagara" de l'UltraSPARC T2 apporte une amélioration spectaculaire, explique Bjorn Andersson. Nous constatons un intérêt accru pour ce processeur, particulièrement bien adapté aux applications présentant une bonne extensibilité sur les systèmes multicœurs et multithread. »
Bjorn Andersson signale par exemple que le High Performance Computing Virtual Laboratory (HPCVL), au Canada, a procédé cette année à l'implémentation d'une grappe HPV de 78 nœuds composée de serveurs Sun SPARC Enterprise T5140 bâtis autour du processeur UltraSPARC II.
« La technologie CMT intégrée dans le serveur Sun SPARC Enterprise T5140 nous a permis d'amener nos plus de 600 chercheurs à utiliser les nouvelles architectures multithread/multicœurs et à se préparer à une montée en puissance rapide pour absorber la charge de travail massive des serveurs », déclare le Dr Ken Edgecombe, directeur exécutif de HPCVL. Nous constatons une extensibilité supérieure à nos prévisions face à l'augmentation de la demande applicative. »
« L'objectif de Sun est de rendre le HPC abordable et utilisable par les principaux secteurs d'activité, tout en repoussant constamment les limites de la haute performance comme l'exige la clientèle traditionnelle du HPC. »
Stockage HPC : une demande en plein essor
La croissance des grappes HPC entraîne une augmentation des besoins en stockage HPC. « D'après les chiffres publiés par IDC, le versant stockage du HPC se développe encore plus vite que celui des ordinateurs — lequel enregistre pourtant une croissance à deux chiffres, observe Bjorn Andersson.
Sur le site du TACC (Texas Advanced Computing Center) de l'Université d'Austin au Texas, 72 serveurs de stockage Sun Fire X4500 ont été alignés pour produire une capacité de stockage brute massive atteignant 1,7 pétaoctet, associée à une solution de conservation à long terme et d'archivage offrant une capacité extensible à 3,1 pétaoctets. Cette configuration fournit l'infrastructure de stockage du supercalculateur "Ranger" du TACC, constitué de près de 4000 modules Sun Blade déployant une puissance de calcul de plus de 500 téraflops. Le Ranger figure en quatrième position sur la liste des 500 supercalculateurs les plus puissants au monde.
Une autre contribution décisive à l'espace de stockage HPC est apportée par le système de fichiers Lustre, racheté par Sun en septembre 2007. Comme le rappelle Bjorn Andersson, Lustre est utilisé dans six des dix premiers sites du Top 500 des supercalculateurs. Ce système de fichier parallèle open source permet d'agréger des dizaines de milliers de nœuds de cluster et plusieurs pétaoctets de stockage en un seul système orienté objet, et peut gérer des entrées-sorties sur plus de 90 % de la bande passante brute.
« Avec Lustre, vous disposez d'un seul système de fichier et d'un espace de noms unifié pour gérer de multiples systèmes de serveurs et de stockage, ce qui simplifie considérablement la gestion du point de vue des utilisateurs comme des applications, explique Bjorn Andersson. Et du fait qu'il s'agit d'un système parallèle, vous disposez d'une bande passante et d'un niveau de performance nettement supérieurs. L'un des grands utilisateurs de Lustre est la compagnie Chevron, qui l'a déployé pour faire face à la croissance exponentielle de ses données de prospection pétrolière.
La feuille de route HPC de Sun
Dans un contexte d'intérêt grandissant pour l'informatique haute performance, Sun met les bouchées doubles afin de présenter de nouvelles extensions de son portefeuille de solutions HPC lors de la 20e conférence annuelle SuperComputing 2008 (SC08), qui se tiendra du 15 au 21 novembre à Austin (Texas). Selon Bjorn Andersson, Sun poursuit ses efforts pour améliorer l'utilisabilité et la gérabilité des solutions du point de vue des entreprises, tout en restant aux avant-postes dans la course aux pétaflops.
« L'enjeu est toujours de répondre aux problématiques clés des entreprises et de positionner le HPC comme une source d'avantage concurrentiel, a notamment déclaré Bjorn Andersson. Pour ce faire, il importe d'abaisser les barrières à l'entrée et d'accélérer le retour sur investissement des solutions HPC. D'où l'accent mis sur le développement de solutions HPC flexibles et simples à gérer, capables de monter en charge depuis le simple cluster départemental mono-châssis jusqu'à des supercalculateurs comptant parmi les plus puissants au monde. »
HPC ET DÉVELOPPEMENT : L'APPROCHE DE SUN
Selon Bjorn Andersson, les objectifs de gérabilité, de performance et de flexibilité qui caractérisent notre approche HPC se reflétaient déjà dans les ajouts au portefeuille de solutions HPC de Sun dévoilés à l'occasion de l'International Supercomputing Conference organisée en juin dernier à Desde, en Allemagne. Cette approche est axée sur trois domaines clés :
1) Les capacités de gestion et les outils de développement
Le retour sur investissement d'une initiative HPC peut se trouver diminué dès lors que l'installation et la gestion de la solution et/ou le développement des applications consomment une quantité excessive de ressources. La capacité d'interagir de façon souple avec des systèmes hétérogènes sera donc un facteur décisif pour l'extension du HPC.
L'administration de clusters multi-nÅ“uds à partir d'une console unique, la gestion de la charge par politiques et la distribution dynamique de charge sont autant d'éléments susceptibles d'accroître l'efficience tout en réduisant le coût et la complexité des solutions HPC. Côté développement, la fourniture d'outils optimisés pour l'informatique haute performance peut accélérer la création et le déploiement d'application HPC :
2) La performance HPC
La course à la performance est la raison d'être du HPC. Comme le soulignait le magazine eWeek, le système Constellation de Sun a repoussé la frontière du calcul haute performance dans des installations telles que le cluster Ranger du TACC. Ce système a également remporté le prix du produit de l'année 2007 décerné par la rédaction de Supercomputing Online. Pour les dernières informations disponibles :
3) Flexibilité et capacité du stockage HPC
Les grappes HPC, y compris les plus petites, traitent des quantités phénoménales de données. S'il est essentiel de stocker et d'archiver cette information pour bénéficier pleinement du HPC sur les plans informatique aussi bien que stratégique, le besoin d'un accès haute performance aux données peut s'avérer difficilement conciliable avec la nécessité d'un stockage à long terme économique.
L'approche de Sun est axée sur son offre de systèmes de stockage Open HPC, qui allient flexibilité et haute capacité tout en étant dimensionnés en fonction des besoins du client. La solution optimale associera le stockage disque haute performance pour les données faisant l'objet d'accès réguliers, le stockage de masse sur disque pour les applications exigeant une moindre performance, et des systèmes à bande, moins consommateurs d'énergie, pour le stockage à long terme. Pour en savoir plus :
|
|
