Dikkat
Bu makalede, Kullanım Süresi Sonu (EOL) durumuna yakın bir Linux dağıtımı olan CentOS'a başvuruda bulunur. Lütfen kullanımınızı göz önünde bulundurun ve uygun şekilde planlayın. Daha fazla bilgi için bkz . CentOS Kullanım Süresi Sonu kılavuzu.
Bu örnek senaryo, Azure'ın yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) özelliklerine göre oluşturulmuş bir hizmet olarak yazılım (SaaS) platformunun teslimini gösterir. Bu senaryo bir mühendislik yazılımı çözümünü temel alır. Ancak mimari, görüntü işleme, karmaşık modelleme ve finansal risk hesaplaması gibi HPC kaynakları gerektiren diğer sektörlerle ilgilidir.
Mimari
Bu mimarinin bir Visio dosyasını indirin.
İş Akışı
- Kullanıcılar, Apache Guacamole hizmetini kullanarak HTML5 tabanlı RDP bağlantısına sahip bir tarayıcı aracılığıyla NV serisi sanal makinelere (VM) erişebilir. Bu VM örnekleri, işleme ve işbirliğine dayalı görevler için güçlü GPU'lar sağlar. Kullanıcılar, üst düzey mobil bilgi işlem cihazlarına veya dizüstü bilgisayarlara erişmeye gerek kalmadan tasarımlarını düzenleyebilir ve sonuçlarını görüntüleyebilir. Zamanlayıcı, kullanıcı tanımlı buluşsal yöntemlere göre ek VM'ler oluşturur.
- Bir masaüstü CAD oturumunda, kullanıcılar kullanılabilir HPC kümesi düğümlerinde yürütülmeye yönelik iş yükleri gönderebilir. Bu iş yükleri stres analizi veya hesaplama sıvısı dinamiği hesaplamaları gibi görevleri gerçekleştirerek ayrılmış şirket içi işlem kümeleri gereksinimini ortadan kaldırır. Bu küme düğümleri, işlem kaynakları için etkin kullanıcı talebi temelinde yük veya kuyruk derinliğine göre otomatik ölçeklendirme için yapılandırılabilir.
- Azure Kubernetes Service (AKS), son kullanıcıların kullanabileceği web kaynaklarını barındırmak için kullanılır.
Bileşenler
- H serisi sanal makineler , moleküler modelleme ve hesaplama sıvısı dinamiği gibi yoğun işlem yoğunluklu simülasyonlar çalıştırmak için kullanılır. Çözüm, uzaktan doğrudan bellek erişimi (RDMA) bağlantısı ve InfiniBand ağı gibi teknolojilerden de yararlanır.
- NV serisi sanal makineler, mühendislere standart bir web tarayıcısından üst düzey iş istasyonu işlevselliği sağlar. Bu sanal makineler, gelişmiş işlemeyi destekleyen ve tek duyarlıklı iş yüklerini çalıştırabilen NVIDIA Tesla M60 GPU'larına sahiptir.
- CentOS çalıştıran genel amaçlı sanal makineler , web uygulamaları gibi daha geleneksel iş yüklerini işler.
- Application Gateway , web sunucularına gelen istekleri dengeler.
- Azure Kubernetes Service (AKS), HPC veya GPU sanal makinelerinin üst düzey özelliklerini gerektirmeyen simülasyonlar için ölçeklenebilir iş yüklerini daha düşük maliyetle çalıştırmak için kullanılır.
- Altair PBS Works Suite , HPC iş akışını düzenler ve geçerli yükü işlemek için yeterli sanal makine örneğinin kullanılabilir olmasını sağlar. Ayrıca maliyetleri azaltmak için talep daha düşük olduğunda sanal makineleri serbest bırakmalıdır.
- Blob depolama , zamanlanmış işleri destekleyen dosyaları depolar.
Alternatifler
- Azure CycleCloud , HPC kümelerini oluşturmayı, yönetmeyi, çalıştırmayı ve iyileştirmeyi kolaylaştırır. Gelişmiş ilke ve idare özellikleri sunar. CycleCloud herhangi bir iş zamanlayıcıyı veya yazılım yığınını destekler.
- HPC Pack , Windows Server tabanlı iş yükleri için Azure HPC kümesi oluşturabilir ve yönetebilir. HPC Pack, Linux tabanlı iş yükleri için bir seçenek değildir.
- Azure Otomasyonu Durum Yapılandırması, dağıtılacak sanal makineleri ve yazılımları tanımlamaya yönelik kod olarak altyapı yaklaşımı sağlar. Sanal makineler, iş kuyruğuna gönderilen iş sayısına göre işlem düğümleri için otomatik ölçeklendirme kurallarıyla bir sanal makine ölçek kümesinin parçası olarak dağıtılabilir. Yeni bir sanal makine gerektiğinde, Azure görüntü galerisinden en son düzeltme eki uygulanmış görüntü kullanılarak sağlanır ve ardından gerekli yazılım bir PowerShell DSC yapılandırma betiği aracılığıyla yüklenir ve yapılandırılır.
- Azure Functions
Senaryo ayrıntıları
Bu örnekte, mühendislik firmalarına ve üretim kuruluşlarına bilgisayar destekli mühendislik (CAE) uygulamaları sunan bir mühendislik yazılım sağlayıcısı gösterilmektedir. CAE çözümleri, bir ürünün tasarımının ömrü boyunca yeniliklere olanak tanır, geliştirme sürelerini azaltır ve maliyetleri düşürür. Bu çözümler önemli işlem kaynakları gerektirir ve genellikle yüksek veri hacimlerini işler. Şirket içi HPC aletinin veya üst düzey iş istasyonlarının yüksek maliyetleri genellikle bu teknolojileri küçük mühendislik firmaları, girişimciler ve öğrenciler için ulaşılamıtır.
Şirket, bulut tabanlı HPC teknolojileriyle destekli bir SaaS platformu oluşturarak uygulamaları için pazarı genişletmek istiyor. Müşterileri gerektiğinde işlem kaynakları için ödeme yapabilmeli ve aksi takdirde uygun olmayan muazzam bilgi işlem gücüne erişebilmelidir.
Şirketin hedefleri şunlardır:
- Ürün tasarımı ve test sürecini hızlandırmak için Azure'daki HPC özelliklerinden yararlanma.
- Karmaşık simülasyonları çalıştırmak için en son donanım yeniliklerini kullanarak daha basit simülasyonların maliyetlerini en aza indirme.
- Üst düzey mühendislik iş istasyonu gerektirmeden bir web tarayıcısında gerçek zamanlı görselleştirme ve işlemeyi etkinleştirme.
Olası kullanım örnekleri
Bu senaryo medya, finans, üretim, eğitim, enerji ve çevre sektörleriyle ilgilidir. Diğer ilgili kullanım örnekleri şunlardır:
- Genlerle ilgili araştırma
- Hava durumu simülasyonu
- Hesaplamalı kimya uygulamaları
Dikkat edilmesi gereken noktalar
Bu önemli noktalar, bir iş yükünün kalitesini artırmak için kullanılabilecek bir dizi yol gösteren ilke olan Azure İyi Tasarlanmış Çerçeve'nin yapı taşlarını uygular. Daha fazla bilgi için bkz . Microsoft Azure İyi Tasarlanmış Çerçeve.
- Kod olarak altyapı yaklaşımı kullanmak sanal makine derleme tanımlarını yönetmenin harika bir yolu olsa da, betik kullanarak yeni bir sanal makine sağlamak uzun sürebilir. Bu çözüm, düzenli aralıklarla altın renkli bir görüntü oluşturmak için DSC betiğini kullanarak iyi bir orta alan buldu ve bu da DSC kullanarak isteğe bağlı bir VM'yi tamamen oluşturmaktan daha hızlı bir şekilde yeni bir sanal makine sağlamak için kullanılabilir. Azure DevOps Services veya diğer CI/CD araçları, DSC betiklerini kullanarak altın resimleri düzenli aralıklarla yenileyebilir.
- İşlem kaynaklarının hızlı kullanılabilirliğiyle genel çözüm maliyetlerini dengelemek önemli bir konudur. N serisi sanal makine örneklerinden oluşan bir havuzun sağlanması ve serbest bırakılmış duruma yerleştirilmesi işletim maliyetlerini düşürür. Ek bir sanal makine gerektiğinde, mevcut bir örneği yeniden konumlandırmak için sanal makinenin farklı bir konakta etkinleştirilmesi gerekir, ancak gpu için sürücüleri tanımlamak ve yüklemek için işletim sistemi tarafından gereken PCI veri yolu algılama süresi ortadan kaldırılır, çünkü sağlaması kaldırılan ve sonra yeniden sağlanan bir sanal makine yeniden başlatıldığında GPU için aynı PCI veri yolunu korur.
- Özgün mimari, simülasyonları çalıştırmak için tamamen Azure sanal makinelerine dayanır. Bir sanal makinenin tüm özelliklerini gerektirmeyen iş yüklerinin maliyetlerini azaltmak için bu iş yükleri kapsayıcıya alınıp Azure Kubernetes Service'e (AKS) dağıtıldı.
- Şirketin iş gücü açık kaynak teknolojilerinde mevcut becerilere sahipti. Linux ve Kubernetes gibi teknolojiler geliştirerek bu becerilerden yararlanabilirler.
Maliyet iyileştirme
Maliyet iyileştirmesi, gereksiz giderleri azaltmanın ve operasyonel verimlilikleri iyileştirmenin yollarını aramaktır. Daha fazla bilgi için bkz . Maliyet iyileştirme sütununa genel bakış.
Bu senaryoyu çalıştırmanın maliyetini keşfetmenize yardımcı olmak için, gerekli hizmetlerin çoğu bir maliyet hesaplayıcısı örneğinde önceden yapılandırılmıştır. Çözümünüzün maliyetleri, gereksinimlerinizi karşılamak için gereken hizmetlerin sayısına ve ölçeğine bağlıdır.
Aşağıdaki önemli noktalar, bu çözüm için maliyetlerin önemli bir kısmını yönlendirecektir:
- Ek örnekler sağlandıkça Azure sanal makine maliyetleri doğrusal olarak artar. Serbest bırakılan sanal makineler işlem maliyetlerine değil yalnızca depolama maliyetlerine neden olur. Bu serbest bırakılmış makineler daha sonra talep yüksek olduğunda yeniden yerleştirilebilir.
- Azure Kubernetes Services maliyetleri, iş yükünü desteklemek için seçilen VM türünü temel alır. Maliyetler, kümedeki VM sayısına bağlı olarak doğrusal olarak artar.
Sonraki adımlar
- Altair müşteri hikayesini okuyun. Bu örnek senaryo, mimarilerinin bir sürümünü temel alır.
- Azure'da kullanılabilen diğer Büyük İşlem çözümlerini gözden geçirin.