Общие сведения о топологиях сети кластера HPC

  • Статья

Пакет MICROSOFT HPC поддерживает пять топологий кластера, предназначенных для удовлетворения различных потребностей пользователей и производительности, масштабирования и доступа. Эти топологии отличаются тем, как узлы в кластере подключены друг к другу и к корпоративной сети.

В этом разделе:

Сети кластера HPC

В следующей таблице перечислены и описаны сети, к которым могут быть подключены узлы в кластере HPC.

Сетевое имя Описание
Корпоративная сеть Сеть организации, подключенная к головному узлу и в некоторых случаях к другим узлам в кластере. Корпоративная сеть часто является общедоступной или корпоративной сетью, в которую большинство пользователей входят для выполнения своей работы. Весь трафик управления и развертывания внутри кластера осуществляется в корпоративной сети, если частная сеть и дополнительная сеть приложений также не подключают узлы кластера.
Частная сеть Выделенная сеть, которая несет взаимодействие между узлами внутри кластера. Эта сеть, если она существует, выполняет управление, развертывание и трафик приложений, если сеть приложений отсутствует.
Сеть приложений Выделенная сеть, предпочтительно с высокой пропускной способностью и низкой задержкой. Эта сеть обычно используется для параллельного обмена данными между узлами кластера.

Топологии кластера

В следующей таблице перечислены пять топологий сети кластера, поддерживаемых пакетом HPC.

Топология Описание
1. Вычислительные узлы, изолированные в частной сети — сетевой трафик между вычислительными узлами и ресурсами в корпоративной сети (например, базами данных и файловыми серверами) передается через головной узел. В зависимости от объема трафика это может повлиять на производительность кластера.
— Частная сеть несет всю связь между головным узлом и вычислительными узлами, включая развертывание, управление и трафик приложений (например, обмен данными MPI).
— Возможный недостаток заключается в том, что вычислительные узлы недоступны напрямую пользователями в корпоративной сети. Это имеет последствия при разработке и отладке параллельных приложений для использования в кластере.
2. Все узлы в корпоративных и частных сетях — Обмен данными между узлами, включая развертывание, управление и трафик приложений, осуществляется в частной сети.
— трафик из корпоративной сети можно направлять непосредственно на вычислительный узел.
— Эта топология хорошо подходит для разработки и отладки приложений, так как все вычислительные узлы подключены к корпоративной сети.
— Эта топология также предоставляет пользователям в корпоративной сети прямой доступ к вычислительным узлам.
— Эта топология обеспечивает вычислительные узлы с более быстрым доступом к корпоративным сетевым ресурсам.
3. Вычислительные узлы, изолированные в частных сетях и сетях приложений — Частная сеть несет связь между головным узлом и вычислительными узлами и данными управления. Это обеспечивает более согласованную производительность кластера, так как взаимодействие внутри кластера направляется в частную сеть, а взаимодействие с приложением направляется в отдельную изолированную сеть.
— Задания MPI, выполняемые в кластере, используют высокопроизводительную сеть приложений для обмена данными между узлами.
— Возможный недостаток заключается в том, что вычислительные узлы недоступны напрямую пользователями в корпоративной сети. Это имеет последствия при разработке и отладке параллельных приложений для использования в кластере.
4. Все узлы в корпоративных, частных и приложениях — Частная сеть несет связь между головным узлом и вычислительными узлами и данными управления.
— Задания MPI, выполняемые в кластере, используют высокопроизводительную сеть приложений для обмена данными между узлами.
— трафик из корпоративной сети можно направлять непосредственно на вычислительный узел.
— Эта топология хорошо подходит для разработки и отладки приложений, так как все вычислительные узлы подключены к корпоративной сети.
— Эта топология предоставляет пользователям в корпоративной сети прямой доступ к вычислительным узлам.
— Эта топология предоставляет вычислительные узлы с прямым доступом к корпоративным сетевым ресурсам.
5. Все узлы только в корпоративной сети — Весь трафик, включая корпоративный, внутрикластиковый и трафик приложений, передается по корпоративной сети.
— Эта топология предоставляет пользователям в корпоративной сети прямой доступ к вычислительным узлам.
— Эта топология предоставляет вычислительные узлы с прямым доступом к корпоративным сетевым ресурсам.
— Эта топология хорошо подходит для разработки и отладки приложений, так как все узлы кластера подключены к корпоративной сети.
— Так как все узлы подключены только к корпоративной сети, вы не можете использовать средства развертывания в пакете HPC для развертывания узлов из операционной системы или через iSCSI.

Подключение узлов брокера, узлов рабочих станций или неуправляемых узлов сервера

Если вы хотите добавить узлы брокера, узлы рабочих станций или неуправляемые узлы сервера в кластер, необходимо выбрать сетевую топологию, которая будет работать с типом заданий и служб, которые будут выполняться этими двумя типами узлов. Кроме того, необходимо подключить узлы к сетям HPC выбранной топологии таким образом, чтобы они могли взаимодействовать со всеми узлами, с которыми они должны взаимодействовать.

Заметка

Неуправляемые узлы сервера поддерживаются начиная с пакета HPC 2008 R2 с пакетом обновления 3 (SP3).

Например, узлы брокера должны быть подключены к сети, где клиенты, которые запускают сеансы архитектуры, ориентированной на обслуживание (SOA), подключены (как правило, корпоративная сеть) и к сети, где подключены вычислительные узлы, на которых выполняются службы SOA (если они отличаются от сети, где подключены клиенты). В большинстве случаев наличие частной сети и, если это возможно, также сеть приложений с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, сделает работу узлов брокера более эффективной, так как все взаимодействие между узлами брокера и клиентами, начинающими сеансы SOA, не придется выполнять через корпоративную сеть, которая является занятой сетью в большинстве организаций.

В случае узлов рабочей станции и неуправляемых узлов сервера топология 5 (все узлы в корпоративной сети) является рекомендуемой топологией, так как в этой топологии узлы (обычно уже подключенные к корпоративной сети) могут взаимодействовать со всеми другими типами узлов в кластере. Хотя другие топологии поддерживаются для узлов рабочих станций и неуправляемых узлов сервера, в зависимости от типа и области выполняемых заданий, может потребоваться принять во внимание важные ограничения. Например, если выбрать топологию 1 (вычислительные узлы, изолированные в частной сети) или топологию 3 (вычислительные узлы, изолированные в частных сетях и сетях приложений), а узлы рабочей станции уже подключены к корпоративной сети, обмен данными между вычислительными узлами и узлами рабочей станции не удастся.

Подробные сведения о топологиях сети, а также сведения о расширенных конфигурациях сети см. в сети кластера HPC.

Дополнительные ссылки