CFD simülasyonlarını çalıştırma

Azure Batch
Azure CycleCloud
Azure Storage
Dynamics
GitHub

Bu mimaride Azure kullanılarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonlarının çalıştırılması gösterilmektedir. Azure CycleCloud kullanarak küme oluşturmayı, yönetmeyi ve iyileştirmeyi öğrenin.

Mimari

Hesaplamalı-akıcı-dinamikler senaryosunun mimarisini gösteren diyagram.

Bu mimarinin bir Visio dosyasını indirin.

İş akışı

Bu diyagramda, Azure'daki isteğe bağlı düğümlerin iş izlemesini sağlayan tipik bir karma tasarıma üst düzey bir genel bakış gösterilmektedir:

  1. Kümeyi yapılandırmak için Azure CycleCloud sunucusuna bağlanın.
  2. MPI için RDMA özellikli makineleri kullanarak küme baş düğümünü yapılandırın ve oluşturun.
  3. Şirket içi baş düğümünü ekleyin ve yapılandırın.
  4. Kaynaklar yetersizse Azure CycleCloud, Azure işlem kaynaklarının ölçeğini büyütür (veya azaltır). Fazla ayırmayı önlemek için önceden belirlenmiş bir sınır tanımlanabilir.
  5. Görevler yürütme düğümlerine ayrılır.
  6. Veriler şirket içi NFS sunucusundan Azure'da önbelleğe alınır.
  7. Veriler Azure önbelleği için Avere vFXT'den okunur.
  8. İş ve görev bilgileri Azure CycleCloud sunucusuna iletilir.

Bileşenler

  • Azure CycleCloud, Azure'da HPC ve Big Compute kümelerini oluşturmaya, yönetmeye, çalıştırmaya ve iyileştirmeye yönelik bir araçtır.
  • Azure'da Avere vFXT , bulut için oluşturulmuş kurumsal ölçekli bir kümelenmiş dosya sistemi sağlamak için kullanılır.
  • Azure Sanal Makineler (VM' ler), statik bir işlem örneği kümesi oluşturmak için kullanılır.
  • Sanal makine ölçek kümeleri , Azure CycleCloud tarafından ölçeği artırılabilen veya azaltılabilen aynı VM'lerden oluşan bir grup sağlar.
  • Azure Depolama hesapları eşitleme ve veri saklama için kullanılır.
  • Azure Sanal Ağları , VM'ler gibi birçok Türde Azure kaynağının birbiriyle, İnternet'le ve şirket içi ağlarla güvenli bir şekilde iletişim kurmasını sağlar.

Alternatifler

Müşteriler ayrıca Azure CycleCloud'u kullanarak tamamen Azure'da bir kılavuz oluşturabilir. Bu kurulumda, Azure CycleCloud sunucusu Azure aboneliğinizin içinde çalıştırılır.

İş yükü zamanlayıcısı yönetiminin gerekli olmadığı modern bir uygulama yaklaşımı için Azure Batch yardımcı olabilir. Azure Batch, büyük ölçekli paralel ve yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) uygulamalarını bulutta verimli bir şekilde çalıştırabilir. Azure Batch, altyapıyı el ile yapılandırmadan veya yönetmeden uygulamalarınızı paralel veya uygun ölçekte yürütmek için Azure işlem kaynaklarını tanımlamanızı sağlar. Azure Batch işlem yoğunluklu görevleri zamanlar ve gereksinimlerinize göre işlem kaynaklarını dinamik olarak ekler ve kaldırır.

Senaryo ayrıntıları

Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonları, özel donanımlarla birlikte önemli işlem süresi gerektirir. Küme kullanımı arttıkça simülasyon süreleri ve genel kılavuz kullanımı artar ve bu da yedek kapasite ve uzun kuyruk süreleri ile ilgili sorunlara yol açar. Fiziksel donanım eklemek pahalı olabilir ve bir işletmenin geçtiği kullanım zirvelerine ve vadilere uygun olmayabilir. Azure'ın avantajlarından yararlanarak, bu zorlukların birçoğu sermaye harcaması olmadan aşılabilir.

Azure, CFD işlerinizi hem GPU hem de CPU sanal makinelerinde çalıştırmak için ihtiyacınız olan donanımı sağlar. RDMA (Uzak Doğrudan Bellek Erişimi) özellikli VM boyutları, düşük gecikmeli MPI (İleti Geçirme Arabirimi) iletişimi sağlayan FDR InfiniBand tabanlı ağa sahiptir. Bu çözümleri kurumsal ölçekli kümelenmiş dosya sistemi sağlayan Avere vFXT ile birleştirdiğinizde müşteriler Azure'daki okuma işlemleri için en yüksek aktarım hızını sağlayabilir.

AZURE CycleCloud, HPC kümelerinin oluşturulmasını, yönetilmesini ve iyileştirilmesini basitleştirmek için hem karma hem de bulut senaryolarında küme sağlamak ve verileri yönetmek için kullanılabilir. Bekleyen işleri izlediğinizde CycleCloud, seçtiğiniz iş yükü zamanlayıcısına bağlı olarak yalnızca kullandığınız kadar ödeme yaptığınız isteğe bağlı işlem işlemini otomatik olarak başlatır.

Olası kullanım örnekleri

CFD uygulamaları için diğer ilgili sektörler şunlardır:

  • Havacılık ve havacılık/uçak
  • Otomotiv
  • Bina HVAC (tesisler)
  • Petrol ve gaz (enerji)
  • Yaşam bilimleri ve sağlık hizmetleri

Dikkat edilmesi gerekenler

Bu önemli noktalar, bir iş yükünün kalitesini artırmak için kullanılabilecek bir dizi yol gösteren ilke olan Azure Well-Architected Framework'ün yapı taşlarını uygular. Daha fazla bilgi için bkz. Microsoft Azure Well-Architected Framework.

Ölçeklenebilirlik ve güvenlik

Azure CycleCloud'da yürütme düğümlerini ölçeklendirme işlemi el ile veya otomatik ölçeklendirme kullanılarak gerçekleştirilebilir. Daha fazla bilgi için bkz . CycleCloud Otomatik Ölçeklendirme.

Güvenli çözümler tasarlama hakkında genel yönergeler için Bkz. Azure güvenlik belgeleri.

Maliyet iyileştirmesi

Maliyet iyileştirmesi, gereksiz giderleri azaltmanın ve operasyonel verimlilikleri artırmanın yollarını gözden geçmektir. Daha fazla bilgi için bkz. Maliyet iyileştirme sütununa genel bakış.

CycleCloud sunucusunu kullanarak bir HPC uygulamasını çalıştırmanın maliyeti, bir dizi faktöre bağlı olarak değişir. Örneğin, CycleCloud kullanılan işlem süresi miktarına göre ücretlendirilir ve Primary ve CycleCloud sunucusu genellikle sürekli olarak ayrılır ve çalışır durumda olur. Execute düğümlerini çalıştırmanın maliyeti, bunların ne kadar süreyle çalışır durumda olduğuna ve hangi boyutun kullanıldığına bağlıdır. Depolama ve ağ için normal Azure ücretleri de geçerlidir.

Bu senaryo CFD uygulamalarının Azure'da nasıl çalıştırılacağını gösterir, bu nedenle makineler yalnızca belirli VM boyutlarında kullanılabilen RDMA işlevselliği gerektirir. Aşağıda, 1 TB veri çıkışıyla bir ay boyunca günde sekiz saat boyunca sürekli olarak ayrılan bir ölçek kümesi için tahakkuk edebilecek maliyet örnekleri verilmiştir. Azure CycleCloud sunucusu ve Azure için Avere vFXT yüklemesinin fiyatlandırmasını da içerir:

  • Bölge: Kuzey Avrupa
  • Azure CycleCloud Sunucusu: 1 x Standart D3 (4 x CPU, 14 GB Bellek, Standart HDD 32 GB)
  • Azure CycleCloud Birincil Sunucusu: 1 x Standart D12 v (4 x CPU, 28 GB Bellek, Standart HDD 32 GB)
  • Azure CycleCloud Düğüm Dizisi: 10 x Standart H16r (16 x CPU, 112 GB Bellek)
  • Azure Kümesinde Avere vFXT: 3 x D16s v3 (200 GB işletim sistemi, Premium SSD 1 TB veri diski)
  • Veri Çıkışı: 1 TB

Yukarıda listelenen donanım için bu fiyat tahminini gözden geçirin.

Bu senaryoyu dağıtın

Önkoşullar

Resource Manager şablonunu dağıtmadan önce şu adımları izleyin:

  1. appId, displayName, name, password ve kiracıyı almak için bir hizmet sorumlusu oluşturun.

  2. CycleCloud sunucusunda güvenli bir şekilde oturum açmak için bir SSH anahtar çifti oluşturun.

  3. Çözümü dağıtmak için aşağıdaki bağlantıya tıklayın.

    Azure’a dağıtın

  4. Yeni bir küme yapılandırmak ve oluşturmak için CycleCloud sunucusunda oturum açın.

  5. Küme oluşturma.

Avere Önbelleği, uygulama işi verileri için okuma aktarım hızını önemli ölçüde artırabilen isteğe bağlı bir çözümdür. Azure için Avere vFXT, şirket içinde veya Azure Blob depolamada depolanan verilerden yararlanırken bu kurumsal HPC uygulamalarını bulutta çalıştırma sorununu çözer.

HpC uygulamaları, hem şirket içi depolama hem de bulut bilişim ile hibrit bir altyapı planlamakta olan kuruluşlar için NAS cihazlarında depolanan verileri kullanarak Azure'a "hızla giriş yapabilir" ve gerektiğinde sanal CPU'ları çalıştırabilir. Veri kümesi hiçbir zaman tamamen buluta taşınmaz. İstenen baytlar işleme sırasında bir Avere kümesi kullanılarak geçici olarak önbelleğe alınır.

Avere vFXT yüklemesini ayarlamak ve yapılandırmak için Avere Kurulum ve Yapılandırma kılavuzunu izleyin.

Katkıda Bulunanlar

Bu makale Microsoft tarafından yönetilir. Başlangıçta aşağıdaki katkıda bulunanlar tarafından yazılmıştır.

Asıl yazar:

Sonraki adımlar

Ürün belgeleri:

Aşağıdaki sanal makine makalelerine bakın: