vsmp Foundation スケーラブル SMP システム
スケーラブル SMP システム 製品コンセプト 2U サイズの 8 ソケット SMP サーバ コンパクトな筐体に多くのコアとメモリを実装し SMP システムとして利用可能 スイッチなし構成でのシステム構築によりラックスペースを無駄にしない構成 将来的な拡張性を保証 8 ソケット以上への拡張も可能 2
システム構成例 ベースシステム 2U サイズに 4 ノード搭載 各ノードを InfiniBand 接続 ( ノード間直接接続 ) App App App App vsmp Foundation 4 ノードを VM 構成として 1 台のサーバとして利用可能 クラスタ管理は不用 Linux オペレーティングシステム プリインストール バッチシステム 初期設定とアプリケーション利用ガイドをご提供 vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース 3
スケーラブル SMP システム 筐体デザイン CPU ラックマウント型 (2U) インテル Xeon プロセッサー E5-2600 v2 製品ファミリー App App App App CPU 数 8 基 サポートメモリ DDR3-1866 Registered DIMM ECC 対応 DIMM 数 64 内蔵ディスクホットスワップ対応 12 x 3.5 HDD 24 x 2.5 HDD/SSD vsmp Foundation ハイエンド仮想化 標準インタフェース シリアルポート (D-Sub9 ピン ) x1 USB2.0 x 2( 背面 ) アナログ RGB( ミニ D-sub 15 ピン ) x1 1000BASE-T LAN コネクタ x 8 マネージメント用 LAN コネクタ x 4 物理サーバリソース 4
システム構成例 2U サイズの筺体で 80 コアを提供 Master Node 各計算ノードを InfiniBand 接続 vsmp Foundation モジュール
システム構成例 ハードウエア構成動作モニター 6
vsmp Foundation アーキテクチャとシステム概要 7
サーバ仮想化コンソリデーションとアグリゲーション コンソリデーション Partitioning 単一のサーバを複数のサーバ群として提供 アグリゲーション Aggregation 複数のサーバ群を単一のサーバとして提供 8
仮想化 SMP でのオペレーション 標準 Linux だけで 全リソースの管理が可能全ノードのメモリが利用可能全てのリソースへのアクセスが可能 アプリケーションは通常 Linux で利用出来るものならバイナリ互換透過的に全てのメモリ CPU I/O リソースを利用可能 アプリケーション オペレーティングシステム vsmp Foundation Memory Memory Memory Memory CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU I/O I/O I/O I/O 9
仮想化 SMP の導入目的 大規模メモリ空間 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 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 仮想化 SMP I/O 処理能力 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 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
vsmp Foundation による仮想化 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 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 APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP InfiniBand Fabric vsmp Foundation InfiniBand Fabric APP APP APP 11
仮想化によるシステム統合 管理が容易 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 App App App App vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース 12
システムの運用管理 課題 ) 複数のシステムを通常の だけで容易に管理することは出来ないだろうか? App App App App App App App 仮想化 スケーラブル SMP) 複数サーバを仮想化することで通常 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 vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース 13
増設 アップグレード 課題 ) 計算リソースの増設時に 従来の環境のまま計算能力の向上を図ることが出来ないだろうか? App App App App 増設 アップグレード App App App App スケーラブル SMP) ハードウエアを追加しても vsmp での仮想化によって シングル で 全ノードを管理し アプリケーションもそのまま利用可能となります vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース増設 14
ストレージ共有 大容量の共有ストレージ パラレル I/O(HW+SW RAID) による高速 I/O SSD/HDD を目的に応じて選択 共有ストレージ HW+SW RAID 共有ストレージ HW+SW RAID node1 node2 node3 node4 通常のクラスタ構成 vsmp SMP サーバ 15
大容量の共有リソースの利用 APP APP APP APP ソフトウエア RAID などの構成によって 同時に複数の HDD ドライブへのアクセスが可能 また 各ノードに SSD などの高速デバイスを搭載して それらを共有して 大きなリソースプールとすることも可能 ディスク SSD メモリ InfiniBand Fabric tmpfs/ramfsなどのメモリファイルシステムを利用することで より高速なIO 処理が可能 16
ベンチマーク結果 MB/s パラレル I/O 性能 システム構成 各ノードに 2 台の SSD を搭載 4 ノード構成 合計 8 台の SSD を Linux のソフトウエア RAID で RAID0 構成 評価プログラム 結果 IOR ベンチマークで評価 SSD の台数によるベンチマーク性能を評価 台数に比例した性能向上 より性能の高い SSD 利用による高い性能の実現も可能 IOR ベンチマーク http://sourceforge.jp/projects/sfnet_ior-sio/releases/ OCZ Vertex 3 http://www.ocztechnology.com/res/manuals/ocz_vertex3_product_sheet.pdf 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 2 4 6 8 SSD 台数 IOR write (MB/s) IOR read (MB/s) 17
増設 アップグレード 課題 ) 計算リソースの増設時に 従来の環境のまま計算能力の向上を図ることが出来ないだろうか? App App App App 増設 アップグレード App App App App スケーラブル SMP) ハードウエアを追加しても vsmp での仮想化によって シングル で 全ノードを管理し アプリケーションもそのまま利用可能です vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース増設 18
ハイエンドアクセレータ増設 課題 ) 計算リソースにハイエンドアクセレータ (Intel Phi など ) を追加し従来の環境のまま計算能力の向上を図ることが出来ないか? App App App App GPGPU 増設 App App App App スケーラブル SMP) ハードウエアを追加しても vsmp での仮想化によって シングル で 全ノードを管理し アプリケーションもそのまま利用可能です また ハイエンド GPGPU も複数台をシステムに統合可能です vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース増設 19
製品比較 スケーラブル SMP システム 2U サイズに 8 ソケットを搭載し 大容量のメモリとストレージを提供 96 コア 2TB メモリ 48TB HDD までの拡張性 ハイエンドアクセレータ搭載も可能 標準 Linux と最適化ツールパッケージ DIMMs サイズ搭載可能ドライブ アクセレータカードサポート スケーラブル SMP システム 64 2U 24 HDD/SSD YES HP DL560 48 2U 5 SAS/SSD NO IBM x3750 M5 48 2U 16 HDD/SSD NO Dell R820 48 2U 16 SAS/SATA/SSD NO 20
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