vSMP Foundation vSMP アプライアンスサービス スケーラブルシステムズ株式会社 サーバ・クラスタの課題 • 複数のシステムを一つのOSだけで容易に管理すること は出来ないだろうか？ • アプリケーションがより多くのメモリを必要とするのだ けど、ハードウエアの増設なしで対応出来ないだろう か？ • 現在の利用環境のまま、利用できるコア数やメモリサイ ズの増強を図ることは出来ないだろうか？ • 短時間で導入可能で、また、必要に応じて、柔軟にシス テム構成の変更が可能なソリューションは無いだろう か？ • ..................................... vSMPアプライアンスサービス スケーラブルシステムズ株式会社 vSMPアプライアンスサービス サーバ・クラスタ環境の仮想化によるシステム ソリューションをより容易に短時間で実現 vSMPアプライアンスサービス ハードウエア • ライセンスサーバ一式（1U サーバ） ソフトウエアパッケージ 既存サーバ・クラスタ クラウドリソース スケーラブルシステムズ株式会社 • vSMP Foundation Advanced Platformソフトウエア • vSMP Foundation サポートツール • システムプロビジョニングツール • Linuxディストリビューション 3 vSMPアプライアンスサービス サービスコンセプト サービスの内容 • 容易にvSMP • PXEネットワークブート＆ Foundation による仮想 ライセンスサーバ一式 化の適用を可能とするサー （1Uサーバ） ビスプログラム • 仮想化ソフトウエア • vSMP Foundation ライ vSMP Foundation とそ センスの購入なしでvSMP のライセンスをサーバにバ Foundationによる仮想化 ンドル を利用可能 • このサーバをネットワーク • 期間を限定して利用可能で、 に接続することで、既存・ 初期導入費用を低く抑える 新規のサーバクラスタの仮 ことも可能 想化を容易に実現 スケーラブルシステムズ株式会社 4 スケーラブルシステムズ株式会社 年間費用 1年目 2年目 3年目 4年目 vSMP サービス vSMP サービス vSMP サービス システム 構築費用 ライセンス購入＆サポートサービス vSMP システム サービス 構築費用 サポート サービス サポート サービス サポート サービス vSMPライセンス&サポート 年間費用 システム導入コスト vSMP アプラインスサービス 1年目 2年目 3年目 4年目 5 vSMP Foundation による仮想化 複数のコンピュータ シングルオペレーティングシステム 複数のコンピュータ 複数のオペレーティングシステム APP APP APP APP OS APP APP APP APP OS APP OS APP APP OS APP OS APP APP APP OS APP APP InfiniBand Fabric APP vSMP Foundation APP InfiniBand Fabric APP APP OS スケーラブルシステムズ株式会社 6 VMシステム構築とサービス プラットフォーム（ハードウエア） vSMPアプライアンス サービス 認証プラットフォームの準備とInfiniBandファブリックの構築 vSMP Foundation 実装 システム起動設定など（vSMP Foundation モジュールの設定） オペレーティングシステム LinuxプリインストールとvSMP Foundation 向け最適化 システムコンサルテーション ツール・ミドルウェアインストールと調整 アプリケーション 実行環境の構築とvSMP Foundation 環境でのシステム最適化 スケーラブルシステムズ株式会社 7 サーバ・クラスタ側の作業 App • 必要な作業 – ネットワークからのブート設定 – サーバのMACアドレスの取得 • Linuxオペレーティングシステム （選択可能なオプション） 1. OSをローカルディスクにイン ストール（ScaleMP社提供の vSMP最適化カーネルを利用） 2. Linux OS のネットワーク ブート環境 スケーラブルシステムズ株式会社 App App App OS 8 仮想化によるシステム統合 App 管理が容易 App App App OS •標準のLinuxオペレーティングシステムだけ利用可能 •特別なクラスタ管理ソフトウエアなどを必要としない 利用が容易 •ワークステーションやPCサーバと同様に利用可能 •スレッドやOpenMPなどでの並列化やMPIなどでのパ ラレル処理も可能 増設が容易 •ノードを容易に追加可能 •ソフトウエア環境の変更を必要としない スケーラブルシステムズ株式会社 9 仮想化によるシステム統合の効果 大規模メモリ空間 I/O処理能力 大規模メモリを必要とするワーク ロード • 少ないコア数で、大きなメモリ空 間を利用 • 複数ノードのメモリを利用 I/O負荷の大きなワークロード処理 • 少ないコア数で、大容量のファイ ル処理を行う • メモリをI/Oのバッファに利用し て速度向上を図る • メモリファイルシステムの利用 仮想化SMP CPU負荷の大きな共有メモリアプリ ケーション • スレッドアプリケーション （OpenMPやPthreadsなど） 計算処理能力 スケーラブルシステムズ株式会社 システム運用とアプリケーショ ンの実行をよりシンプルに…. • リソースを統合することで運 用・管理を容易に • アプリケーションの実行手順を より簡便に システム統合 10 既存サーバクラスタのVMの効果 • 今までの計算環境のまま、利用できるメモリサイズを 増やすことが出来る – CAEなどでのプリ処理やポスト処理（モデルの大型 化に対応） – イン・メモリでの高速処理（データベースなど） – スレッドアプリケーション（Java、OpenMPな ど） • システム管理コスト（手間）の低減（次ページ） • 計算機リソースの有効活用 – 必要な時だけ仮想化を行い、計算機リソースの最適 な配置も可能 スケーラブルシステムズ株式会社 11 システムの運用管理 App 課題）複数のシステムを通常のOSだけで容 易に管理することは出来ないだろうか？ App App App OS OS OS App App App OS 仮想化 vSMP Foundation) 複数サーバを仮想化す ることで通常OSだけで複数のシステムを統 合し、1台のサーバとして利用可能です。 クラスタなどの運用に時間とリソースを掛け ることなく、システムを利用することが可能 となります。 スケーラブルシステムズ株式会社 12 サービス価格（１年間） • ベース構成価格（１年間） – ソケットとメモリサイズはベースとなる構成を 設定（８ソケット、2048GBメモリ） – このベース構成に対して、倍数となる構成で サービスを提供（ソケットとメモリは個々に選 択可能） •ソケット：８->16->24->32…. •メモリ:2TB->4TB->6TB->8TB…. • 構築費用はソケット数に依存 スケーラブルシステムズ株式会社 13 vSMP Foundation 活用方法とその利点 スケーラブルシステムズ株式会社 16 シングルシステムの拡張 • システムをアグリゲーションして、必要なリソー スのサーバを構築 VMによるSMPシステム ハードウエア境界 コア数、メモリサイズの制限 スケーラブルシステムズ株式会社 ハードウエア境界の拡張 多くのコア数、大容量メモリ 17 VM on VM の実現 • サーバリースを統合して、その統合されたVM上で 必要なVMを再構築（VM on VM) VM on VM サーバリースを一つのVMに集 約し、１台のサーバとして構築 スケーラブルシステムズ株式会社 統合されたVM上に任意サイズ のVMを構築 Microsoft Windows にも対応 18 GPUアクセラレータでのVM環境 • 複数のアクセラレータのVM環境での利用 マルチGPUアクセラレータサーバ GPU GPU GPU GPU GPU GPU GPU GPU GPU GPU クラスタリソース＋GPGPU リソースプール スケーラブルシステムズ株式会社 マルチGPUアクセラレータ搭載 サーバを構築 19 オンデマンドVM構築 • 要求されるリソースに応じたVMの動的構成 動的アグリゲーション 80コア 512GBメモリ 80コア 512GBメモリ クラスタリソース リソースプール 通常のクラスタシステムと共存 スケーラブルシステムズ株式会社 180コア 1TBメモリ 40コア 256GBメモリ 必要なリソースに合わせてVMを 動的に構築 ジョブ終了後はリソースを解放 20 オンデマンドプロビジョニング • 利用環境 – 単一のハードウエアインフラ – アプリケーションに合わせてシス テムを再構成可能 – ノード毎のプロビジョニングを動 的に実行 • 運用管理 – クラスタ環境での保守サービス – クラスタ利用と同じように必要な リソースに合わせてSMPシステム 利用のリソース管理が可能 • 費用 – 必要なハードウエアはクラスタシ ステム構築に必要なもので十分 スケーラブルシステムズ株式会社 動的アグリゲーション 180コア 1TBメモリ 80コア 512GBメモリ 80コア 512GBメモリ 40コア 256GBメモリ 必要なリソースに合わせて VMを動的に構築 21 オンデマンド構築の利点 • クラスタシステムの持つリソー スの冗長性を活用し、オンデマ ンドでSMPシステムを構築 • 利用ノードの動的選択によるオ ンデマンドプロビジョニング – クラスタプールからアプリ ケーションの実行時に必要な リソースを選択して、システ ム構築 – アプリケーションの利用終了 後はプールへのリソース返却 – バッチシステムへの組み込み や商用のプロビジョニング ツールとの連携も可能 動的アグリゲーション 180コア 1TBメモリ 80コア 512GBメモリ 80コア 512GBメモリ 80コア 512GBメモリ 必要なリソースに合わせて VMを動的に構築 クラスタの冗長性＋SMPのリソース統合 スケーラブルシステムズ株式会社 22 オンデマンド構築の利点 • クラスタシステムとの共通ハー ドウエアコンポーネント – ハードウエアについて、共通 のサポート体制 – 共通の管理ツールや診断ツー ルの利用が可能 – パーツなどの共用 • リソースプールからのSMP構築 – 特定ノードのハードウエア障 害によるサービス停止の回避 – 常に必要とするSMP計算リ ソースの確保 動的アグリゲーション 180コア 1TBメモリ 必要なリソースに合わせて VMを動的に構築 可用性と容易な保守サービス スケーラブルシステムズ株式会社 23 バッチシステムとの連携 6. vSMP Foundation のリソースを必要 とするジョブの実行 1．ジョブの投入 ジョブ 2．要求されるリソースに応じた vSMP Foundation 用ノードの選択 ノード選択 クラスタリソース 3．該当ノードのリブート 対象ノードリブート ジョブの実行 4. vSMP FoundationによるSMP システムとしてのプロビジョニング プロビジョニング 5. 全てのソフトウエアコンポーネント のインストールとクラスタへの組み込み スケーラブルシステムズ株式会社 通常ノードへの転換 7. ジョブの完了後、vSMP プロビジョンノードを通常 ノードに転換 24 バッチシステムとの連携 #PBS –N test #PBS –l select=4:ncpus=180 #PBS–N–l test walltime=07:00:00 #PBS #PBS–l .select=4:ncpus=40:aoe=vsmp . . #PBS #PBS–N–l test walltime=07:00:00 #PBS #PBS–l .select=4:ncpus=80:aoe=vsmp . . #PBS #PBS –l walltime=07:00:00 #PBS . . . 1. ジョブの投入 2. ジョブの必要とするリソースから必要な クラスタリソースの確保 3. vSMP Foundation による確保リースで のSMPシステムの動的構築 4. 構築したSMP上へのジョブ投入 5. ジョブ終了後、SMPリソースのクラスタ への還元 スケーラブルシステムズ株式会社 動的アグリゲーション 80コア 512GBメモリ 80コア 512GBメモリ 180コア 1TBメモリ 40コア 256GBメモリ 必要なリソースに合わせて VMを動的に構築 25 マルチシステムでライセンス共有 • 複数の計算リソース間でライセンスを共有 – システムのリソースを柔軟に利用可能 MPサーバクラスタ 180コア 1TBメモリ DPサーバクラスタ 80コア 512GBメモリ 80コア 512GBメモリ 40コア 256GBメモリ スケーラブルシステムズ株式会社 vSMP アプライアンスサービス ライセンスサーバがトークンベース でリソース利用状況を管理 26 お問い合わせ 0120-090715 携帯電話・PHSからは（有料） 03-5875-4718 9:00-18:00 (土日・祝日を除く） WEBでのお問い合わせ www.sstc.co.jp/contact この資料の無断での引用、転載を禁じます。 社名、製品名などは、一般に各社の商標または登録商標です。なお、本文中で は、特に® 、TMマークは明記しておりません。 In general, the name of the company and the product name, etc. are the trademarks or, registered trademarks of each company. 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