Rozmiary maszyn wirtualnych do obliczeń o wysokiej wydajności

Uwaga

W tym artykule odwołuje się do systemu CentOS — dystrybucji systemu Linux, która zbliża się do stanu zakończenia życia (EOL). Rozważ odpowiednie użycie i planowanie. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz wskazówki dotyczące zakończenia życia systemu CentOS.

Dotyczy: ✔️ Maszyny wirtualne z systemem Linux Maszyny ✔️ wirtualne z systemem Windows ✔️ — elastyczne zestawy ✔️ skalowania

Napiwek

Wypróbuj narzędzie selektora Maszyny wirtualne, aby znaleźć inne rozmiary, które najlepiej pasują do obciążenia.

Maszyny wirtualne serii HBv4 są zoptymalizowane pod kątem różnych obciążeń HPC, takich jak obliczeniowa dynamika płynów, analiza elementów skończonych, analiza frontonu i zaplecza EDA, renderowanie, dynamika molekularna, geoscience obliczeniowa, symulacja pogody i analiza ryzyka finansowego. Maszyny wirtualne HBv4 będą zawierać do 176 rdzeni procesora CPU z serii AMD EPYC™ 9004 (Genua), 688 GB pamięci RAM i bez jednoczesnego wielowątku. Maszyny wirtualne serii HBv4 zapewniają również 800 GB/s przepustowości pamięci DDR5 i 768 MB pamięci podręcznej L3 na maszynę wirtualną, do 12 GB/s (odczyty) i 7 GB/s (zapisy) blokowych dysków SSD oraz częstotliwości zegara do 3,7 GHz.

Wszystkie maszyny wirtualne serii HBv4 zawierają 400 Gb/s NDR InfiniBand z sieci FIRMY NVIDIA, aby umożliwić obciążenia MPI o skali superkomputera. Te maszyny wirtualne są połączone w nieblokowanym drzewie tłuszczu w celu zoptymalizowania i spójnej wydajności RDMA. Usługa NDR nadal obsługuje funkcje, takie jak routing adaptacyjny i dynamicznie Połączenie transport (DCT). Ta najnowsza generacja infiniBand zapewnia również większą obsługę odciążania kolektywów MPI, zoptymalizowanych rzeczywistych opóźnień ze względu na inteligencję kontroli przeciążenia i ulepszone możliwości adaptacyjnego routingu. Te funkcje zwiększają wydajność aplikacji, skalowalność i spójność, a ich użycie jest zalecane.

Maszyny wirtualne serii HBv3 są zoptymalizowane pod kątem aplikacji HPC, takich jak dynamika płynów, jawna i niejawna analiza elementów skończonych, modelowanie pogody, przetwarzanie sejsmiczne, symulacja zbiorników i symulacja RTL. Maszyny wirtualne z serii HBv3 dysponują maksymalnie 120 rdzeniami procesorów CPU AMD EPYC™ z serii 7003 (Milan), 448 GB pamięci RAM i nie korzystają z hiperwątkowości. Maszyny wirtualne serii HBv3 zapewniają również 350 GB/s przepustowości pamięci, do 32 MB pamięci podręcznej L3 na rdzeń, do 7 GB/s wydajności dysków SSD urządzeń blokowych i częstotliwości zegara do 3,5 GHz.

Wszystkie maszyny wirtualne z serii HBv3 oferują przepustowość HDR InfiniBand 200 GB/s z sieci NVIDIA w celu włączenia obciążeń MPI w skali superkomputera. Te maszyny wirtualne są połączone w nieblokowanym drzewie tłuszczu w celu zoptymalizowania i spójnej wydajności RDMA. Tkanina HDR InfiniBand obsługuje również routing adaptacyjny i dynamiczny transport Połączenie (DCT, oprócz standardowych transportów RC i UD). Te funkcje zwiększają wydajność aplikacji, skalowalność i spójność, a ich użycie jest zdecydowanie zalecane.

Maszyny wirtualne serii HBv2 są zoptymalizowane pod kątem aplikacji opartych na przepustowości pamięci, takich jak dynamika płynów, analiza elementów skończonych i symulacja zbiorników. Maszyny wirtualne HBv2 zawierają 120 rdzeni procesora AMD EPYC 7742, 4 GB pamięci RAM na rdzeń procesora CPU i bez jednoczesnego wielowątkowości. Każda maszyna wirtualna HBv2 zapewnia maksymalnie 340 GB/s przepustowości pamięci i maksymalnie 4 teraFLOPS mocy obliczeniowej FP64.

Maszyny wirtualne HBv2 oferują 200 Gb/s Mellanox HDR InfiniBand, a maszyny wirtualne z serii HB i HC oferują 100 Gb/s Mellanox EDR InfiniBand. Każdy z tych typów maszyn wirtualnych jest połączony w nieblokowanym drzewie tłuszczu w celu zoptymalizowania i spójnej wydajności RDMA. Maszyny wirtualne HBv2 obsługują routing adaptacyjny i dynamiczny transport Połączenie (DCT, oprócz standardowych transportów RC i UD). Te funkcje zwiększają wydajność aplikacji, skalowalność i spójność, a ich użycie jest zdecydowanie zalecane.

Maszyny wirtualne serii HB są zoptymalizowane pod kątem aplikacji opartych na przepustowości pamięci, takich jak dynamika płynów, jawna analiza elementów skończonych i modelowanie pogody. Maszyny wirtualne HB dysponują 60 rdzeniami procesorów AMD EPYC 7551, 4 GB pamięci RAM na rdzeń procesora CPU i nie korzystają z hiperwątkowości. Platforma AMD EPYC zapewnia ponad 260 GB/s przepustowości pamięci.

Maszyny wirtualne serii HC są zoptymalizowane pod kątem aplikacji opartych na obliczeniach gęstych, takich jak niejawna analiza elementów skończonych, dynamika molekularna i chemia obliczeniowa. Maszyny wirtualne HC dysponują 44 rdzeniami procesorów Intel Xeon Platinum 8168, 8 GB pamięci RAM na rdzeń procesora CPU i nie korzystają z hiperwątkowości. Platforma Intel Xeon Platinum obsługuje bogaty ekosystem narzędzi oprogramowania firmy Intel, takich jak biblioteka intel Math Kernel Library.

Maszyny wirtualne serii HX są zoptymalizowane pod kątem obciążeń wymagających znacznej pojemności pamięci z dwukrotnie większą pojemnością pamięci jako HBv4. Na przykład obciążenia, takie jak projekt krzemu, mogą używać maszyn wirtualnych serii HX, aby umożliwić klientom EDA kierowanie najbardziej zaawansowanych procesów produkcyjnych do uruchamiania najbardziej obciążanych pamięci obciążeń. Maszyny wirtualne HX oferują do 176 rdzeni procesora CPU z serii AMD EPYC 9004 (Genua), 1408 GB pamięci RAM i bez jednoczesnego wielowątku. Maszyny wirtualne serii HX zapewniają również 800 GB/s przepustowości pamięci DDR5 i 768 MB pamięci podręcznej L3 na maszynę wirtualną, do 12 GB/s (odczyty) i 7 GB/s (zapisy) wydajności dysków SSD urządzenia blokowego oraz częstotliwości zegara do 3,7 GHz.

Uwaga

Wszystkie maszyny wirtualne HBv4, HBv3, HBv2, HB, HC i HX mają wyłączny dostęp do serwerów fizycznych. Istnieje tylko 1 maszyna wirtualna na serwer fizyczny i nie ma współużytkowanej wielu dzierżaw z innymi maszynami wirtualnymi dla tych rozmiarów maszyn wirtualnych.

Wystąpienia z obsługą technologii RDMA

Większość rozmiarów maszyn wirtualnych HPC oferuje interfejs sieciowy umożliwiający łączność z zdalnym bezpośrednim dostępem do pamięci (RDMA). Wybrane rozmiary serii N oznaczone literą "r" są również wyposażone w funkcję RDMA. Ten interfejs jest dodatkiem do standardowego interfejsu sieciowego Sieci Ethernet platformy Azure dostępnego w innych rozmiarach maszyn wirtualnych.

Ten interfejs pomocniczy umożliwia wystąpieniom funkcji RDMA komunikowanie się za pośrednictwem sieci InfiniBand (IB), działającej według szybkości HDR dla HBv3, HBv2, EDR dla kart HB, HC, NDv2 i FDR dla H16r, H16mr i innych maszyn wirtualnych serii N obsługujących funkcję RDMA. Te funkcje RDMA mogą zwiększyć skalowalność i wydajność aplikacji opartych na interfejsie MPI (Message Passing Interface).

Uwaga

Obsługa funkcji SR-IOV: w usłudze Azure HPC obecnie istnieją dwie klasy maszyn wirtualnych w zależności od tego, czy są one włączone przez funkcję SR-IOV dla rozwiązania InfiniBand. Obecnie prawie wszystkie nowsze maszyny wirtualne obsługujące funkcję RDMA lub InfiniBand na platformie Azure są włączone z obsługą funkcji SR-IOV z wyjątkiem H16r, H16mr i NC24r. Funkcja RDMA jest włączona tylko przez sieć InfiniBand (IB) i jest obsługiwana dla wszystkich maszyn wirtualnych obsługujących funkcję RDMA. Adres IP za pośrednictwem IB jest obsługiwany tylko na maszynach wirtualnych z włączoną obsługą funkcji SR-IOV. Funkcja RDMA nie jest włączona za pośrednictwem sieci Ethernet.

  • System operacyjny — dystrybucje systemu Linux, takie jak CentOS, RHEL, Ubuntu, SUSE są często używane. System Windows Server 2016 i nowsze wersje są obsługiwane na wszystkich maszynach wirtualnych serii HPC. Należy pamiętać, że system Windows Server 2012 R2 nie jest obsługiwany w systemie HBv2, ponieważ rozmiary maszyn wirtualnych mają więcej niż 64 rdzenie (wirtualne lub fizyczne). Zobacz Obrazy maszyn wirtualnych, aby uzyskać listę obsługiwanych obrazów maszyn wirtualnych w witrynie Marketplace i sposób ich odpowiedniego konfigurowania. Odpowiednie strony rozmiaru maszyny wirtualnej zawierają również listę obsługi stosu oprogramowania.

  • InfiniBand i sterowniki — na maszynach wirtualnych z włączoną funkcją InfiniBand odpowiednie sterowniki są wymagane do włączenia funkcji RDMA. Zobacz Obrazy maszyn wirtualnych, aby uzyskać listę obsługiwanych obrazów maszyn wirtualnych w witrynie Marketplace i sposób ich odpowiedniego konfigurowania. Zobacz również włączanie funkcji InfiniBand , aby dowiedzieć się więcej na temat rozszerzeń maszyn wirtualnych lub ręcznej instalacji sterowników InfiniBand.

  • MPI — rozmiary maszyn wirtualnych z obsługą funkcji SR-IOV na platformie Azure umożliwiają korzystanie z mellanox OFED niemal dowolnego rodzaju interfejsu MPI. Aby uzyskać więcej informacji na temat konfigurowania interfejsu MPI na maszynach wirtualnych HPC na platformie Azure, zobacz Konfigurowanie interfejsu MPI dla obliczeń HPC .

    Uwaga

    Przestrzeń adresowa sieci RDMA: sieć RDMA na platformie Azure rezerwuje przestrzeń adresową 172.16.0.0/16. Aby uruchamiać aplikacje MPI na wystąpieniach wdrożonych w sieci wirtualnej platformy Azure, upewnij się, że przestrzeń adresowa sieci wirtualnej nie nakłada się na sieć RDMA.

Opcje konfiguracji klastra

Platforma Azure oferuje kilka opcji tworzenia klastrów maszyn wirtualnych HPC, które mogą komunikować się przy użyciu sieci RDMA, w tym:

  • Maszyny wirtualne — wdróż maszyny wirtualne HPC obsługujące funkcję RDMA w tym samym zestawie skalowania lub zestawie dostępności (w przypadku korzystania z modelu wdrażania usługi Azure Resource Manager). Jeśli używasz klasycznego modelu wdrażania, wdróż maszyny wirtualne w tej samej usłudze w chmurze.

  • Zestawy skalowania maszyn wirtualnych — w zestawie skalowania maszyn wirtualnych upewnij się, że wdrożenie jest ograniczane do pojedynczej grupy umieszczania dla komunikacji InfiniBand w zestawie skalowania. Na przykład w szablonie usługi Resource Manager ustaw singlePlacementGroup właściwość na true. Należy pamiętać, że maksymalny rozmiar zestawu skalowania, za pomocą którego można przyspieszyć singlePlacementGroup=true , jest domyślnie ograniczony do 100 maszyn wirtualnych. Jeśli wymagania dotyczące skalowania zadań HPC są wyższe niż 100 maszyn wirtualnych w jednej dzierżawie, możesz zażądać zwiększenia, otwórz żądanie pomocy technicznej online bez opłat. Limit liczby maszyn wirtualnych w jednym zestawie skalowania można zwiększyć do 300. Należy pamiętać, że podczas wdrażania maszyn wirtualnych przy użyciu zestawów dostępności maksymalny limit wynosi 200 maszyn wirtualnych na zestaw dostępności.

    Uwaga

    MpI między maszynami wirtualnymi: jeśli funkcja RDMA (np. przy użyciu komunikacji MPI) jest wymagana między maszynami wirtualnymi, upewnij się, że maszyny wirtualne znajdują się w tym samym zestawie skalowania maszyn wirtualnych lub zestawie dostępności.

  • Azure CycleCloud — tworzenie klastra HPC przy użyciu usługi Azure CycleCloud do uruchamiania zadań MPI.

  • Azure Batch — tworzenie puli usługi Azure Batch w celu uruchamiania obciążeń MPI. Aby używać wystąpień intensywnie korzystających z obliczeń podczas uruchamiania aplikacji MPI w usłudze Azure Batch, zobacz Używanie zadań obejmujących wiele wystąpień do uruchamiania aplikacji interfejsu MPI (Message Passing Interface) w usłudze Azure Batch.

  • Pakiet HPC Pack HPC Pack - firmy Microsoft zawiera środowisko uruchomieniowe ms-MPI, które korzysta z sieci Azure RDMA podczas wdrażania na maszynach wirtualnych z systemem Linux obsługujących funkcję RDMA. Na przykład wdrożenia można znaleźć w temacie Konfigurowanie klastra RDMA systemu Linux za pomocą pakietu HPC Pack w celu uruchamiania aplikacji MPI.

Uwagi dotyczące wdrażania

  • Subskrypcja platformy Azure — aby wdrożyć więcej niż kilka wystąpień intensywnie korzystających z obliczeń, rozważ subskrypcję z płatnością zgodnie z rzeczywistym użyciem lub inne opcje zakupu. Jeśli używasz bezpłatnego konta platformy Azure, możesz użyć ograniczonej liczby rdzeni obliczeniowych platformy Azure.

  • Cennik i dostępność — sprawdź cennik i dostępność maszyn wirtualnych według regionów świadczenia usługi Azure.

  • Limit przydziału rdzeni — może być konieczne zwiększenie limitu przydziału rdzeni w subskrypcji platformy Azure z wartości domyślnej. Twoja subskrypcja może również ograniczyć liczbę rdzeni, które można wdrożyć w niektórych rodzinach rozmiarów maszyn wirtualnych, w tym w serii H. Aby zażądać zwiększenia limitu przydziału, otwórz bezpłatnie żądanie obsługi klienta online. (Limity domyślne mogą się różnić w zależności od kategorii subskrypcji).

    Uwaga

    Skontaktuj się z pomocą techniczną platformy Azure, jeśli masz potrzeby dotyczące pojemności na dużą skalę. Limity przydziału platformy Azure to limity środków, a nie gwarancje pojemności. Niezależnie od limitu przydziału opłaty są naliczane tylko za używane rdzenie.

  • Sieć wirtualna — sieć wirtualna platformy Azure nie jest wymagana do korzystania z wystąpień intensywnie korzystających z obliczeń. Jednak w przypadku wielu wdrożeń potrzebujesz co najmniej sieci wirtualnej platformy Azure opartej na chmurze lub połączenia typu lokacja-lokacja, jeśli musisz uzyskać dostęp do zasobów lokalnych. W razie potrzeby utwórz nową sieć wirtualną, aby wdrożyć wystąpienia. Dodawanie maszyn wirtualnych intensywnie korzystających z obliczeń do sieci wirtualnej w grupie koligacji nie jest obsługiwane.

  • Zmiana rozmiaru — ze względu na wyspecjalizowany sprzęt można zmieniać rozmiar tylko wystąpień intensywnie korzystających z obliczeń w ramach tej samej rodziny rozmiarów (serii H lub N). Można na przykład zmienić rozmiar maszyny wirtualnej serii H tylko z jednego rozmiaru serii H na inną. Dodatkowe zagadnienia dotyczące obsługi sterowników InfiniBand i dysków NVMe mogą być brane pod uwagę w przypadku niektórych maszyn wirtualnych.

Inne rozmiary

Następne kroki