HPC クラスター ネットワーク トポロジについて
Microsoft HPC Pack では、ユーザーの幅広いニーズとパフォーマンス、スケーリング、アクセスの要件を満たすように設計された 5 つのクラスター トポロジがサポートされています。 これらのトポロジは、クラスター内のノードが相互に接続され、エンタープライズ ネットワークに接続される方法によって区別されます。
このトピックでは、次の操作を行います。
HPC クラスター ネットワーク を
する クラスター トポロジ の
HPC クラスター ネットワーク
次の表に、HPC クラスター内のノードを接続できるネットワークの一覧と説明を示します。
| ネットワーク名 | 形容 |
|---|---|
| エンタープライズ ネットワーク | ヘッド ノードに接続され、場合によってはクラスター内の他のノードに接続されている組織ネットワーク。 エンタープライズ ネットワークは、多くの場合、ほとんどのユーザーが作業を実行するためにログオンするパブリックネットワークまたは組織ネットワークです。 プライベート ネットワークとオプションのアプリケーション ネットワークもクラスター ノードを接続しない限り、すべてのクラスター内管理およびデプロイ トラフィックはエンタープライズ ネットワーク上で実行されます。 |
| プライベート ネットワーク | ノード間のクラスター内通信を伝送する専用ネットワーク。 このネットワークが存在する場合、アプリケーション ネットワークが存在しない場合は、管理、デプロイ、およびアプリケーション トラフィックが送信されます。 |
| アプリケーション ネットワーク | 高スループットで待ち時間が短い専用ネットワーク。 このネットワークは、通常、クラスター ノード間の並列メッセージ パッシング インターフェイス (MPI) アプリケーション通信に使用されます。 |
クラスター トポロジ
次の表に、HPC Pack でサポートされている 5 つのクラスター ネットワーク トポロジを示します。
| 位相幾何学 | 形容 |
|---|---|
| 1. プライベート ネットワーク上に分離されたコンピューティング ノード | - コンピューティング ノードとエンタープライズ ネットワーク上のリソース (データベースやファイル サーバーなど) 間のネットワーク トラフィックは、ヘッド ノードを通過します。 トラフィックの量によっては、クラスターのパフォーマンスに影響する可能性があります。 - プライベート ネットワークは、デプロイ、管理、アプリケーション トラフィック (MPI 通信など) を含む、ヘッド ノードとコンピューティング ノード間のすべての通信を伝送します。 - 考えられる欠点は、エンタープライズ ネットワーク上のユーザーがコンピューティング ノードに直接アクセスできないことです。 これは、クラスターで使用する並列アプリケーションを開発およびデバッグする場合に影響します。 |
| 2. エンタープライズ ネットワークとプライベート ネットワーク上のすべてのノード | - デプロイ、管理、アプリケーション トラフィックを含むノード間の通信は、プライベート ネットワーク上で実行されます。 - エンタープライズ ネットワークからのトラフィックは、コンピューティング ノードに直接ルーティングできます。 - このトポロジは、すべてのコンピューティング ノードがエンタープライズ ネットワークに接続されているため、アプリケーションの開発とデバッグに適しています。 - このトポロジにより、エンタープライズ ネットワーク上のユーザーはコンピューティング ノードに直接アクセスすることもできます。 - このトポロジにより、エンタープライズ ネットワーク リソースにすばやくアクセスできるコンピューティング ノードが提供されます。 |
| 3. プライベート ネットワークとアプリケーション ネットワーク上に分離されたコンピューティング ノード | - プライベート ネットワークは、ヘッド ノードとコンピューティング ノードの間でデプロイと管理の通信を行います。 これにより、クラスター内通信はプライベート ネットワークにルーティングされ、アプリケーション通信は分離された別のネットワークでルーティングされるため、クラスターのパフォーマンスがより一貫しています。 - クラスターで実行されている MPI ジョブは、クロスノード通信に高パフォーマンスのアプリケーション ネットワークを使用します。 - 考えられる欠点は、エンタープライズ ネットワーク上のユーザーがコンピューティング ノードに直接アクセスできないことです。 これは、クラスターで使用する並列アプリケーションを開発およびデバッグする場合に影響します。 |
| 4. エンタープライズ、プライベート、およびアプリケーション ネットワーク上のすべてのノード | - プライベート ネットワークは、ヘッド ノードとコンピューティング ノードの間でデプロイと管理の通信を行います。 - クラスターで実行されている MPI ジョブは、クロスノード通信に高パフォーマンスのアプリケーション ネットワークを使用します。 - エンタープライズ ネットワークからのトラフィックは、コンピューティング ノードに直接ルーティングできます。 - このトポロジは、すべてのコンピューティング ノードがエンタープライズ ネットワークに接続されているため、アプリケーションの開発とデバッグに適しています。 - このトポロジにより、エンタープライズ ネットワーク上のユーザーはコンピューティング ノードに直接アクセスできます。 - このトポロジは、エンタープライズ ネットワーク リソースに直接アクセスできるコンピューティング ノードを提供します。 |
| 5. エンタープライズ ネットワーク上のすべてのノードのみ | - エンタープライズ、クラスター内、アプリケーションのトラフィックを含むすべてのトラフィックは、エンタープライズ ネットワーク経由で引き継がされます。 - このトポロジにより、エンタープライズ ネットワーク上のユーザーはコンピューティング ノードに直接アクセスできます。 - このトポロジは、エンタープライズ ネットワーク リソースに直接アクセスできるコンピューティング ノードを提供します。 - このトポロジは、すべてのクラスター ノードがエンタープライズ ネットワークに接続されているため、アプリケーションの開発とデバッグに適しています。 - すべてのノードはエンタープライズ ネットワークにのみ接続されているため、HPC Pack のデプロイ ツールを使用してベア メタルまたは iSCSI 経由でノードをデプロイすることはできません。 |
ブローカー ノード、ワークステーション ノード、またはアンマネージド サーバー ノードの接続
ブローカー ノード、ワークステーション ノード、または非管理対象サーバー ノードをクラスターに追加する場合は、これら 2 種類のノードが実行されるジョブとサービスの種類で動作するネットワーク トポロジを選択する必要があります。 また、操作する必要があるすべてのノードと通信できるように、選択したトポロジの HPC ネットワークにノードを接続する必要があります。
手記
非管理対象サーバー ノードは、HPC Pack 2008 R2 Service Pack 3 (SP3) 以降でサポートされています。
たとえば、ブローカー ノードは、サービス指向アーキテクチャ (SOA) セッションを開始しているクライアントが接続されているネットワーク (通常はエンタープライズ ネットワーク) と、SOA サービスを実行しているコンピューティング ノードが接続されているネットワーク (クライアントが接続されているネットワークとは異なる場合) に接続する必要があります。 ほとんどの場合、プライベート ネットワークを持ち、可能であれば高スループットで待機時間の短いアプリケーション ネットワークを使用すると、ブローカー ノードと SOA セッションを開始するクライアント間のすべての通信が、ほとんどの組織でビジー状態のネットワークであるエンタープライズ ネットワーク経由で行う必要がないため、ブローカー ノードの作業がより効率的になります。
ワークステーション ノードと非管理対象サーバー ノードの場合は、トポロジ 5 (エンタープライズ ネットワーク上のすべてのノード) が推奨トポロジです。これは、そのトポロジではノード (通常はエンタープライズ ネットワークに既に接続されています) がクラスター内の他のすべての種類のノードと通信できるためです。 ワークステーション ノードと非管理対象サーバー ノードでは他のトポロジがサポートされていますが、実行するジョブの種類とスコープによっては、考慮する必要がある重要な制限事項が存在する可能性があります。 たとえば、トポロジ 1 (プライベート ネットワークで分離されたコンピューティング ノード) またはトポロジ 3 (プライベートおよびアプリケーション ネットワークで分離されたコンピューティング ノード) を選択し、ワークステーション ノードがエンタープライズ ネットワークに既に接続されている場合、コンピューティング ノードとワークステーション ノード間の通信は不可能になります。
ネットワーク トポロジの詳細と高度なネットワーク構成の詳細については、「HPC クラスター ネットワーク
その他の参照
HPC クラスター ネットワーク を構成する