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Unidad 6

Unidad 6: Infraestructura de cluster

Contenido de la unidad

HPC y cluster

Arquitectura general

Distribución del espacio físico

UPS

Aire acondicionado de precisión

Racks de servidores

Switches

Conectividad: infiniband

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Nodos de computo

Nodos de almacenamiento: nas

Nodos de almacenamiento: nas

Esquema básico disposición cluster

Esquema básico

Esquema básico: Conexión cluster

Conexión cluster: VPN

Esquema básico

Arquitectura cluster BIOS

**Análisis de los TFlops BIOS**

Ver el Excel "Cálculo de Tflops BIOS.xlsx"

Arquitectura cluster BIOS

Arquitectura cluster BIOS-INSPUR

**Análisis de los TFlops BIOS-INSPUR**

Ver el Excel "Análisis de capacidades TFlops INSPUR BIOS.xlsx"

Arquitectura cluster BIOS-INSPUR

Sistemas operativos

Software de cluster

  • Sistema Operativo:
    • Linux Centos.
  • Administrador de colas (Job Manager):
    • ClusterEngine HPC Professional edition.
  • Plataforma de virtualización:
    • ClusterEngine Unified Cloud Service Platform-HPC Basic Edition.

  • Librerías para ejecución de entornos en paralelo:
    • MPICH: 1Gb parallel message passing library.
    • MVAPICH2: 10Gb/IB parallel message passing library.
    • OpenMPI: high-performance message passing library.

  • Entornos de programación:
    • Intel Math Kernel Library
    • GCC compiler
    • Intel compiler & debugging software.
    • Intel C++/Fortran compiler.

  • Software para gestión de almacenamiento y acceso a datos:
    • Intel Enterprise Edition Lustre
    • Hadoop

Organización de directorios

Librerías y módulos

Librerías y módulos

<a href="https://modules.readthedocs.io/en/latest/" target="_blank">Environment Modules — Modules documentation</a>
<img src="_static/images/U6_31.jpg"/>

Paralelización en cluster: Ley de amdahl

Paralelización en cluster: Taxonomía Flynn

  • SISD

    • La CPU procesa únicamente una instrucción por cada ciclo de reloj.
    • Únicamente un dato es procesado en cada ciclo de reloj.
    • Es el modelo más antiguo de computadora y el más extendido.

  • MISD

    • Cada unidad ejecuta una instrucción distinta.
    • Cada unidad procesa el mismo dato.
    • Aplicación muy limitada en la vida real.

  • SIMD

    • Todas las unidades ejecutan la misma instrucción.
    • Cada unidad procesa un dato distinto.
    • Todas las unidades operan simultáneamente.

  • MIMD

    • Cada unidad ejecuta una instrucción distinta.
    • Cada unidad procesa un dato distinto.
    • Todas las unidades operan simultáneamente.

Paralelización en cluster: Hyper Threading

Tipos de paralelización: Multicore OpenMP

Tipos de paralelización: Multinodo MPI

Tipos de paralelización: MPI+OpenMP

Tipos de paralelización: GPU

Tipos de paralelización: GPU

Ejecución de procesos de manera general

Calendarizadores

Flujo de trabajo calendarizador

Capacidades en HPC

Proyectos ejecutados

Recursos Extra

<a href="https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/15791/77790.pdf?sequence=1" target="_blank"> Instalación y configuración de un cluster de computación</a>

<a href="https://es.slideshare.net/kacjoa/diseo-y-normas-para-data-centers" target="_blank">Diseño y normas para data centers</a>