计算密集型高性能集群解决方案

此亚马逊云科技解决方案有何用途？

该方案为科研客户提供了弹性且可扩展的云基础设施、强大的编排工具和高级服务，可以轻松快速地部署和操作复杂的基于云的 HPC 系统。该方案使用 Amazon EC2 丰富的计算实例类型，可以与特定工作负载的特征相匹配，还可以利用专为 HPC 工作负载构建的高性能存储和网络选项。这意味着研究人员可以超越本地 HPC 基础设施的限制进行创新，从而实现横向扩展的应用程序。目前全球多家高校和研究机构都把不同学科的 HPC 工作负载运行在亚马逊云科技上，例如计算流体力学、合成生物学、基因组学、计算化学、金融风险建模和计算机辅助工程等。

方案优势

快速部署

几分钟内启动 HPC 集群，快速响应不断变化的业务需求。

计算弹性

HPC 系统可以从一个计算节点起步，延伸到 100 万个或更多核，迅速缩短获得结果的时间。

配置的灵活性

基于云的 HPC 可以由不同计算实例混合组成，满足各种应用程序和工作负载需求。

HPC 专业工具和服务

亚马逊云科技提供了一系列专门为支持 HPC 工作负载而设计的服务，例如 Amazon Batch、 Elastic Fabric Adaptor(EFA) 低延迟网络、 Amazon FSx for Lustre 和 DCV，并使用 Amazon ParallelCluster 等工具来设置和运行您的 HPC 集群。

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亚马逊云科技解决方案概述

方案架构图如下（可单击放大查看）：

本解决方案的架构图如上所示：

Amazon ParallelCluster 是亚马逊云科技支持的开源集群管理工具，可以方便用户轻松地部署和管理高性能计算（HPC）集群。Amazon ParallelCluster 利用纯文本配置文件来指定基础结构，然后使用 python 命令（pcluster-PyPI）应用此配置文件创建和配置集群。
Amazon ParallelCluster 支持多个调度程序，该解决方案采用了 Slurm，自动创建 ParallelCluster 的 Head Node，HPC 工作任务会向 Head Node 进行发布，ParallelCluster 会根据任务要求自动创建 Compute Node 完成任务的执行。
该解决方案采用 Amazon FSx for Lustre 作为高性能存储，Head Node 和 Compute Node 可以共享该存储，应用程序可以将数据存储到 Amazon FSx 上。
Amazon ParallelCluster Manager 作为 Amazon ParallelCluster 的可视化管理工具，可以对 HPC 任务进行交互式的配置、运行和监控。目前 Amazon ParallelCluster Manager 只支持在 Global Region 进行部署。
Amazon ParalelCluster 的 HeadNode 可以通过命令行以及 DCV 两种模式进行访问，其中 DCV 是图形化界面的访问形式。

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