「技术」混合云环境中的Kubernetes和HPC应用程序Part II( 二 ) |ANSYS|云计算|软件|

在过去的五年中，已经将数十种HPC应用程序进行了容器化，无论是商业化的，例如ANSYS ， COMSOL ， STAR-CCM + ，还是开源软件包（如OpenFOAM和GROMACS），以及HPC集群调度程序，例如Univa Grid Engine和Slurm 。由于采用了容器技术，因此可以提供持续不断的更新和改进，客户可以快速，无缝地对其进行更新。此外，容器映像允许用户随时返回到先前的应用程序版本，以便他们始终可以重现其先前的结果。

本文插图
在托管Kubernetes上运行的示例HPC应用程序集群架构
同时，通过使用诸如Terraform和Puppet之类的基础架构和配置管理工具或通过将特定于云的HPC集成构建到现有门户中，已经实现了许多容器环境。但是随着Kubernetes的到来，容器环境变得更易于维护并且更加动态。控制器不断驱动集群，从而将集群推出，重新调整工作节点的规模，使用一组恒定的可抢占实例以及高可用性。
因此， Kubernetes和HPC主要差距已被消除。这样，今天，任何Kubernetes环境都可以支持分布式内存/ MPI作业，该环境提供了在HPC容器内运行的内置HPC工作负载管理器集成。这使传统的HPC应用程序无需任何更改即可运行。同时，通过在内部运行的高性能支持GPU的Pod ，已成功启动了基于Ansys和COMSOL的GPU和未支持GPU的应用程序。登录到桌面后，工程师可以开始提交批处理作业或单个MPI应用程序，这些应用程序分布在多个节点上分配的一组Pod中。
结论 Kubernetes不仅支持基于微服务的企业应用程序，而且还支持自助服务工程HPC应用程序。总而言之，正如该研究表明的那样，使用Kubernetes作为运行容器化工程应用程序的基础的主要优点是：

几乎所有基础架构上均可使用统一应用程序堆栈；
真正的混合云使用方案，可满足工程负载的需求。对于工程师而言，无论在本地还是在云中运行应用程序，它都是透明的；
通过始终分配云中可用的最新和最快的机器，从而为运行工程应用程序提供最佳性能；
作为工程师的自助服务，构建并调整独立的HPC应用程序和计算集群的大小，并且仅受每个时间段的云配额和预算限制；
强大的管理堆栈，得到许多云提供商的支持；
仅通过支付使用费用来优化成本。不需要闲置资源，这些闲置资源将在使用前被分配；
通过独立的专用计算集群实现高安全性；
通过自我配置和一次性组件（将更新简单地销毁并重新创建命令），将操作开销降至最低；
基于Kubernetes的工作负载更易于集成到广泛采用的持续集成和部署解决方案中（例如Tekton ， Concourse或Jenkins的未来版本）。

在这项研究中，基于容器的HPC应用程序环境已在Kubernetes之上实现（例如，在Google GCP和Amazon AWS上），并且还用作自助服务测试环境，可由HPC应用程序专家而非运营商从头开始部署。它也已用于CI / CD管道中，以自动构建测试环境，以针对现有容器解决方案运行测试并随后关闭基础架构。在客户环境中， IT部门受益于使用受支持的托管Kubernetes易于维护的系统，该系统可以在几分钟之内增加，调整大小和删除计算资源。
雷锋网编译， viahpcwire.com（雷锋网雷锋网）