Compute Cluster Server significa alto rendimiento
 La computación de alto rendimiento o HPC según sus siglas en inglés, hace referencia a la solución de problemas complejos por medio de un grupo de servidores, llamado cluster. El cluster en su totalidad se aboca a la resolución de un problema individual o bien a la resolución de un grupo de problemas relacionados. Inicialmente, las soluciones facilitadas por HPC estaban limitadas a la investigación científica, pero debido a la reducción de costos y a las nuevas necesidades en los negocios, ya se puede aplicar HPC a centros de datos, a las aplicaciones que asisten a los brokers de acciones, a simulaciones de software, al procesamiento de transacciones y a cualquier resolución de problemas complejos para negocios. El enfoque de Microsoft para HPC se llama Windows Compute Cluster Server o CCS. La versión 2003 de CCS, lanzada en 2006, rápidamente se convirtió en el punto de ingreso de las masas a la computación de alto rendimiento. Ventajas en el uso de CCS Antes de la masificación de HPC, las organizaciones de TI tenían que recurrir casi exclusivamente al uso de costosos mainframes. A modo de ejemplo, en el año 1991, durante el pleno reinado de la Supercomputadora Cray, una máquina de 10 Gflops tenía un costo de aproximadamente US$ 40 millones. Además de la inversión inicial en el mainframe, había que considerar el soporte, la capacitación y la administración orientada al equipo, y a su software específico. Luego apareció la posibilidad de utilizar servidores regulares con mayores recursos de procesador, memoria y almacenamiento, pero este esquema solo era útil para pequeños proyectos dado que no podía garantizar la escalabilidad suficiente para acompañar mayores requisitos de procesamiento. Ahora, las empresas pueden utilizar una solución como Windows Compute Cluster para resolver problemas complejos con alto rendimiento, sin enfrentarse con las inhibiciones relacionadas a la escala de los recursos. Ante el caso de necesitar más poder de procesamiento, basta con agregar nodos de computo, compuestos por hardware y software regular a precios bajos, y utilizando los recursos de soporte y administración corrientes de la organización. Particularidades de administración en HPC La administración es quizás el punto más crítico de una buena implementación de HPC. Es necesario un esquema centralizado para instalar y configurar cada nodo así como para especificar y mantener las funciones coordinadas entre los nodos. Microsoft usa MMC (Microsoft Management Console) para manejar la configuración del cluster, o sea, el mismo modelo de administración que es familiar a las otras funciones de sus servidores. Por otro lado, el manejo del cluster está basado en roles. Existe por lo tanto un rol de Cluster Administrador y otro rol de Cluster Usuario, cada uno con sus funciones y herramientas propias. El rol de Cluster Administrador instala una sección llamada Compute Cluster Administrator que posee cinco páginas principales: 1. La página de inicio: es básicamente una página de monitoreo, muestra el número de nodos, el estatus de cada nodo, el número de procesadores en uso sobre la cantidad de procesadores disponibles, así como información de cada trabajo en ejecución sobre el cluster 2. La lista de pendientes: está página se usa para administrar y configurar el cluster incluyendo su seguridad, las funciones de red y el agregado o remoción de nodos 3. El manejo de nodos: desde acá es posible aprobar, pausar, recontinuar y bootear cada nodos así como ver ciertos reportes de funcionamiento 4. Las sesiones de Remote Desktop: se usan para administrar de manera remota cada nodo, como si se estuviera tecleando sobre la misma máquina 5. El monitor de rendimiento: es una página con reportes que muestran tiempos de procesador, trabajos en curso y estadísticas por nodo Detalles tecnológicos Una instalación tipo de Windows Compute Cluster Server consiste en un nodo Head y uno o varios nodos Compute. El nodo Head controla y media en los accesos a los recursos del cluster. O sea que es el punto unificado de manejo, instalación y planificación. El planificador se encuentra instalado en el nodo Head y es el encargado de derivar las tareas a los nodos compute. Windows Compute Cluster Server utiliza la infraestructura de Active Directory para la seguridad, el manejo de cuentas y la gestión de operaciones. Con respecto a las topologías, CCS cubre una gran variedad de opciones por medio de cinco esquemas posibles: 1. Tres placas de red en cada nodo. Una para la red pública, otra para la red privada del cluster y otra para la red MPI (Message Passing Interface) 2. Tres placas de red en el nodo Head y dos en cada nodo compute. El nodo Head provee NAT entre los nodos compute y la red pública. Cada nodo compute posee conexión con la red privada y otra conexión con la red MPI. 3. Dos placas de red en cada nodo. Una placa conectada a la red pública corporativa y la otra conectada al cluster. 4. Dos placas de red en el nodo Head y uno en los nodos compute. El nodo Head provee NAT entre los nodos compute y la red pública. 5. Una placa en cada nodo. En este caso todo el tráfico toma lugar sobre la red pública. En este caso algunas funciones se encuentran limitadas y es necesario, por ejemplo instalar y activar cada nodo manualmente. La versión actual de Windows Compute Cluster Server no incluye al momento herramientas para recuperar de fallas en el nodo Head. Para evitar fallas de sistema, es necesario utilizar backups y mirroring de disco. De cualquier manera, una futura versión incluiría mejoras en esta dirección. Requerimientos Los requerimientos mínimos son similares a los requerimientos de Windows Server 2003 Standard x64. En cuanto al procesador, Windows Compute Cluster Server admite: AMD Opteron, Atlhon 64, Intel Xeon con Intel EM64T o Intel Pentium con Intel EM64T. En cuanto a la memoria RAM, es suficiente con 512 Megabytes aunque se recomienda una mayor disponibilidad. El espacio en disco requerido para la instalación es de al menos 4 GB Con respecto a las placas de red, dependiendo de las necesidades, es posible utilizar una sola placa de red por nodo. Pero se recomienda tener tres placas de red por nodo para aprovechar todas las ventajas que ofrece Windows Compute Cluster Server. Casos concretos Existen muchas organizaciones y empresas que usan Windows Compute Cluster Server pero quizás el caso más representativo en la región sea el de Petrobras. La firma brasileña fue uno de los early adopters de esta tecnología de Microsoft para su centro de investigación CENPES (Centro de Pesquisas da Petrobras) En el CENPES trabajan más de 1.500 empleados sobre 500 proyectos simultáneos. La superficie del centro es de 122 mil metros cuadrados y alberga 137 laboratorios y 30 unidades piloto. Las investigaciones llevadas a cabo en el CENPES se enmarcan en diversas áreas tales como Medio Ambiente, Innovación en Combustibles y Energías Renovables. Los proyectos del centro dieron como resultado 50 patentes en Brasil y 10 patentes en los Estados Unidos. Notas finales La resolución de problemas complejos ya no es un privilegio de grandes organizaciones. El esquema de licencias propuesto por Microsoft permite que cada empresa compre una instalación de acuerdo a los requerimientos de su cluster. La versión de evaluación de Windows Compute Cluster Server puede ser probada por 180 días y se encuentra disponible para su descarga Además de los requerimientos de hardware y software verifique si es necesario realizar algún ajuste sobre las aplicaciones de software que va a ejecutar en el cluster. Comúnmente es suficiente con minimizar o eliminar las interacciones permitiendo que la aplicación tome los ingresos desde archivos aunque también es posible ejecutar aplicaciones interactivas realizando ciertos ajustes. Por medio de un e-mail a la dirección HPCinfo@microsoft.com es posible consultar sobre las aplicaciones disponibles para Windows Compute Cluster. |
