Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003: вопросы и ответы

Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003 — это интегрированная, стандартизированная платформа для кластеризации вычислений, построенная на основе 64-разрядной версии Windows Server 2003.

Программное обеспечение Windows Compute Cluster Server 2003 поставляется на двух компакт-дисках. На первом содержится Windows Server 2003 Compute Cluster Edition (CCE), а второй содержит Microsoft Compute Cluster Pack (CCP) — набор интерфейсов, служебных программ и инфраструктуры управления, который и составляет Windows Compute Cluster Server 2003.

Цель корпорации Майкрософт заключается в предоставлении конечным пользователям возможности привлекать распределенные компьютерные ресурсы к решению сложных задач. Последним шагом в этом направлении стал выпуск Windows Compute Cluster Server 2003, продукта, который делает распределенные компьютерные ресурсы проще в использовании, эффективнее в развертывании и дешевле в управлении.

ПО Windows Compute Cluster Server 2003 построено на основе 64-разрядной версии Windows Server 2003 Standard Edition и может быть установлено только на 64-разрядном оборудовании.

Сведения о покупке Windows Compute Cluster Sever 2003 см. на веб-странице Цены и лицензирование. Кроме того, можно загрузить пробную версию Windows Compute Cluster Server 2003, следуя инструкциям на веб-странице Пробные версии программного обеспечения (EN).

Соответствующие сведения см. на веб-странице Системные требования для Windows Compute Cluster Server 2003.

Нет. Понятие «высокий уровень бесперебойности работы» применимо к системам, в которых заложены функции обеспечения отказоустойчивости. ПО Windows Compute Cluster Server 2003 предназначено для поддержки научных и технических приложений, осуществляющих высокопроизводительные вычисления и использующих метод параллельной обработки.

К оборудованию для Windows Compute Cluster Server 2003 предъявляются те же требования, что и к оборудованию для 64-разрядной версии Windows Server 2003.

Вычислительные узлы с Windows Compute Cluster Server 2003 должны обязательно иметь 64-разрядную архитектуру; тем не менее, использование 32-разрядных приложений на 64-разрядных узлах полностью поддерживается. Такие приложения не смогут получать доступ к увеличенному адресному пространству на вычислительном узле, но работать будут. В состав пакета Windows Compute Cluster Server 2003 Software Development Kit (SDK) входят и 32-, и 64-разрядная библиотеки для протокола Microsoft Message Passing Interface (MPI).

Это зависит от разработчика конкретного приложения. Windows Compute Cluster Server 2003 поддерживает 64-разрядную версию служб для UNIX (SFU) 3.5, которые могут потребоваться для использования приложений UNIX или Linux.

На данный момент времени выпускать 32-разрядную версию Windows Compute Cluster Server 2003 не планируется.

Windows Compute Cluster Server 2003 можно будет лицензировать только для использования на компьютерах, которые служат исключительно в качестве выделенных вычислительных серверов. Чтобы использовать вычислительные узлы в других целях (например, ведущий узел кластера как сервер баз данных), необходимо приобрести и установить на них соответствующую 64-разрядную версию Windows Server 2003 (Standard, Enterprise или Datacenter). Компоненты управления кластером из состава пакета Microsoft Compute Cluster Pack могут быть установлены на любой 64-разрядной версии Windows Server 2003. Дополнительные сведения см. на веб-странице Цены и лицензирование Windows Compute Cluster Server 2003.

Да. Пакет Microsoft Compute Cluster Pack (другим словами, второй компакт-диск из комплекта Windows Compute Cluster Server 2003) можно приобрести отдельно и использовать на 64-разрядных версиях Windows Server 2003 R2.

Да. Для проверки подлинности пользователей Windows Compute Cluster Server (CCS) 2003 использует службу каталогов Active Directory, т. е. поддерживает требования к безопасности, предъявляемые в таких средах. Также в CCS имеется консоль управления Майкрософт, облегчающая управление ведущим и вычислительными узлами, из которых состоит кластер. Более того, для управления CCS можно применять такие средства, как Microsoft Operations Manager (MOM) и Microsoft Systems Management Server (SMS).

Нет, таких требований нет. Тем не менее, Windows Compute Cluster Server 2003 поддерживает высокоскоростные сетевые технологии, например, Gigabit Ethernet, Infiniband, 10 Gigabit Ethernet, Myrinet и другие соединения через интерфейс Microsoft Windows Sockets Direct.

В состав Windows Compute Cluster Server 2003 входит протокол Microsoft Message Passing Interface (MS MPI) — стек MPI, основанный на стандарте MPICH2 Аргонской Национальной Лаборатории. Windows CCS 2003 также будет работать с другими стеками MPI, разработанными согласно стандарту MPI2.

Рекомендуется использовать с Windows Compute Cluster Server 2003 планировщик заданий, предоставленный корпорацией Майкрософт. Тем не менее, некоторые планировщики сторонних компаний также будут работать с Windows Compute Cluster Server 2003.

Да. Создание и отправка заданий с помощью командной строки поддерживается. Кроме того, через этот интерфейс можно отправлять планировщику задания в составе сценариев и пакетных файлов.

Да. Развертывание вычислительных узлов Windows Compute Cluster Server 2003 может быть выполнено с помощью служб удаленной установки (RIS), которые входят в состав продукта.

Архивация ведущих и вычислительных узлов Windows Compute Cluster Server 2003 осуществляется с помощью средства Windows NTBackup. Кроме того, для архивации узлов Windows Compute Cluster Server 2003 можно использовать специализированные приложения сторонних разработчиков, которые сертифицированы для Windows Server 2003.

Каждый отдельный кластер должен иметь только один ведущий узел.

Соответствующей функции в составе Windows Compute Cluster Server 2003 нет. Рассматривается вопрос о включении средств обеспечения бесперебойной работы в будущие версии продукта. Windows поддерживает ряд технологий восстановления на случай системного сбоя (программы архивации, зеркальное отображение дисков и пр.).

В качестве ограничителей количества узлов в кластере Windows Compute Cluster Server 2003 выступают только число доступных аппаратных систем и межузловых каналов связи, а также нагрузка на инфраструктурные ресурсы со стороны приложений, выполняющихся на узлах.

Windows Compute Cluster Server 2003 поставляется с модулем Microsoft SQL Server Desktop Engine (EN) (MSDE 2000), который устанавливается по умолчанию и служит для отслеживания заданий. По существующим условиям лицензирования установить полную версию SQL Server на вычислительном узле с Windows Compute Cluster Server 2003 нельзя. Для установки полной версии SQL Server необходимо приобрести 64-разрядную версию Windows Server 2003 (Standard, Enterprise или Datacenter). Пакет Microsoft Compute Cluster Pack поддерживает установку на этих платформах.

Чтобы работать с Windows Compute Cluster Server 2003, наличие служб для Unix (в Windows Server 2003 R2 — службы для приложений на основе UNIX [SUA]) не обязательно. Службы SUA могут быть полезны при создании приложений, осуществляющих высокопроизводительные вычисления, и их переносе на платформу Windows. Дополнительные сведения о службах SFU 3.5 см. на веб-узле Службы Windows для UNIX (EN).

С протоколом Microsoft MPI поддерживаются языки Fortran77, Fortran90 и C. Тем не менее, для создания и управления приложениями на вычислительном кластере можно использовать любую языковую среду или средство написания сценариев из числа предоставляемых корпорацией Майкрософт и независимыми поставщиками ПО для Windows.

Windows Compute Cluster Server 2003 можно использовать в качестве сервера для ряда интерактивных приложений с графическим интерфейсом, осуществляющих параллельные вычисления. Как это делается и насколько тесно связаны параллельные процессы, зависит от конкретного приложения.

Нет, но нужно помнить, что запущенное с помощью планировщика приложение должно выполняться автоматически, получая данные из файла или кода приложения. Это стандартное требование для приложений, запускаемых в пакетном или фоновом режиме. Интерактивные программы могут выполняться в среде Windows Compute Cluster Server 2003, однако в этом случае планировщик вызывается программой, выступающей в роли клиента. Работающая в сеансовом режиме программа такого типа должна иметь интерфейс к планировщику и поддерживать отображение результатов работы на экране.

В настоящее время корпорация Майкрософт вместе со своими партнерами работает над перенесением ключевых приложений на платформу Windows Compute Cluster Server (CCS) 2003. Список партнеров Microsoft CCS см. на веб-странице Партнеры в области высокопроизводительных вычислений (EN) Для получения сведений о конкретных приложениях обращайтесь к их разработчикам. Общие вопросы о приложениях отправляйте на адрес электронной почты HPCinfo@microsoft.com.

Да. В общем случае, чем ниже производительность канала связи (пропускная способность и задержки), тем больше потребность в ограничении межузлового обмена данными, т. е. переходе от жесткосвязанной формулировки задачи к слабосвязанной. Многим приложениям не требуется жесткое связывание. Например, при одновременном запуске 100 расчетов SAS фактически выполняется 100 независимых заданий, причем потребность во взаимодействии между узлами с частотой в диапазоне микросекунд в процессе осуществлении вычислений отсутствует. С другой стороны, большинству традиционных научных приложений с массовым параллелизмом необходимы высокопроизводительные каналы связи и, соответственно, не обойтись без значительных вложений в создание таких каналов.

В принципе, существует не очень много различий, однако для реализации всего потенциала Windows решения на основе UNIX должны быть полностью переносимы на Windows. В числе различий между операционными системами UNIX и Windows можно назвать организацию ввода-вывода и поточной обработки. Приложения, которые интенсивно осуществляют ввод-вывод, получат ощутимые преимущества за счет использования встроенных в Windows прикладных интерфейсов программирования ввода-вывода.

На ведущем узле располагается планировщик, отправляющий задания вычислительным узлам. Параллельное приложение (в отличие от нескольких последовательных приложений, выполняющихся в режиме параметрического переключения) работает подобно распределенному приложению, имея один процесс на каждом узле, причем основной процесс порождает другие процессы и обрабатывает входные и выходные файлы. Когда приложение с массовым параллелизмом запущено на всех узлах, оно может эффективно функционировать в одноранговом режиме с экземплярами на других узлах.