Создание кластеров MATLAB Distributed Computing Server на виртуальных машинах Azure

Используя виртуальные машины Microsoft Azure, вы можете создать один или несколько кластеров MATLAB Distributed Computing Server, в которых можно запускать параллельные рабочие нагрузки MATLAB для ресурсоемких вычислений. Установите программное обеспечение MATLAB Distributed Computing Server на виртуальную машину для использования в качестве базового образа. Затем примените шаблон быстрого запуска Azure или сценарий Azure PowerShell (доступный на GitHub) для развертывания кластера и управления им. После развертывания подключитесь к кластеру, чтобы запустить рабочие нагрузки.

О MATLAB и MATLAB Distributed Computing Server

Платформа MATLAB оптимизирована для решения инженерных и научных задач. Пользователи MATLAB, работающие с задачами крупномасштабной симуляции и обработки данных, могут задействовать продукты MathWorks для параллельных вычислений, чтобы ускорить рабочие нагрузки с ресурсоемкими вычислениями, используя преимущества вычислительных кластеров и служб Grid. Parallel Computing Toolbox позволяет пользователям MATLAB параллелизировать приложения и задействовать преимущества многоядерных процессоров, графических процессоров и вычислительных кластеров. MATLAB Distributed Computing Server позволяет пользователям MATLAB задействовать множество компьютеров в вычислительном кластере.

Используя виртуальные машины Azure, можно создавать кластеры MATLAB Distributed Computing Server, в которых доступны те же механизмы для отправки параллельных рабочих нагрузок, что и в локальных кластерах. Такими рабочими нагрузками могут быть интерактивные задания, пакетные задания, независимые задачи и взаимодействующие задачи. Использование Azure в сочетании с платформой MATLAB имеет множество преимуществ по сравнению с подготовкой и использованием традиционного локального оборудования. Среди этих преимуществ: поддержка широкого диапазона размеров виртуальных машин, возможность создавать кластеры по требованию для оплаты только тех вычислительных ресурсов, которые используются, а также возможность тестировать модели в масштабе.

Предварительные требования

• Клиентский компьютер — необходим клиентский компьютер на базе Windows для обмена данными с Azure и кластером MATLAB Distributed Computing Server после развертывания.
• Azure PowerShell — ознакомьтесь с разделом Установка и настройка Azure PowerShell , чтобы установить этот компонент на клиентском компьютере.
• Подписка Azure — если ее нет, можно за пару минут создать бесплатную учетную запись . Для больших кластеров можно использовать подписку с оплатой по мере использования или другие варианты приобретения.
• Квота на виртуальные ЦП — чтобы развернуть большой кластер или несколько кластеров MATLAB Distributed Computing Server, вам, возможно, потребуется увеличить квоту на виртуальные ЦП. Чтобы увеличить квоту, откройте онлайн-запрос в службу поддержки клиентов без оплаты.
• Лицензии MATLAB, Parallel Computing Toolbox и MATLAB Distributed Computing Server — скрипты предполагают использование MathWorks Hosted License Manager для всех лицензий.
• Программное обеспечение MATLAB Distributed Computing Server — будет установлено на виртуальную машину, используемую в качестве базового образа виртуальной машины для виртуальных машин кластера.

Шаги высокого уровня

Чтобы использовать виртуальные машины Azure для кластеров MATLAB Distributed Computing Server, требуется выполнить следующие действия. Подробные инструкции см. в сопроводительной документации по шаблону быстрого запуска и сценариям на сайте GitHub.

1. Создание базового образа виртуальной машины

   • Загрузите и установите программное обеспечение MATLAB Distributed Computing Server на эту виртуальную машину.

     Примечание

     Этот процесс может занять несколько часов, но его требуется выполнить только один раз для каждой используемой версии MATLAB.

2. Создание одного или нескольких кластеров

   • Используйте предоставленный скрипт PowerShell или шаблон быстрого запуска для создания кластера из базового образа виртуальной машины.
   • Управление кластерами осуществляется с помощью предоставленного скрипта PowerShell, который позволяет перечислять, приостанавливать, возобновлять и удалять кластеры.

Конфигурации кластеров

В настоящее время шаблон и скрипт для создания кластеров позволяют создать единую топологию MATLAB Distributed Computing Server. При необходимости можно создать один или несколько дополнительных кластеров; при этом в каждом кластере может быть разное число рабочих виртуальных машин, различные размеры виртуальных машин и т. д.

Клиент и кластер MATLAB в Azure

Узел клиента MATLAB, узел планировщика заданий MATLAB и узлы рабочих ролей MATLAB Distributed Computing Server настраиваются как виртуальные машины Azure в виртуальной сети, как показано на следующем рисунке.

• Чтобы использовать кластер, подключитесь к узлу клиента с помощью удаленного рабочего стола. На узле клиента выполняется клиент MATLAB.
• Узел клиента содержит общую папку, доступную для всех рабочих узлов.
• Для проверки лицензий на все программное обеспечение MATLAB используется диспетчер лицензий MathWorks Hosted License Manager.
• По умолчанию на виртуальных машинах рабочей роли создается по одному рабочему узлу MATLAB Distributed Computing Server на виртуальный ЦП, но это количество можно изменить.

Использование кластера на базе Azure

Как и в других типах кластеров MATLAB Distributed Computing Server, в клиенте MATLAB (на клиентской виртуальной машине) необходимо использовать диспетчер профилей кластеров (Cluster Profile Manager), чтобы создать профиль кластера планировщика заданий MATLAB.

Дальнейшие действия

• Подробные инструкции по развертыванию и управлению кластерами MATLAB Distributed Computing Server в Azure см. в репозитории GitHub, содержащем шаблоны и сценарии.
• Посетите сайт MathWorks с подробной документацией по MATLAB и MATLAB Distributed Computing Server.