ENTERPRISE HIGH-PERFORMANCE COMPUTING

高性能计算 HPC

围绕 CPU/GPU 计算节点、高速网络、共享存储与作业调度,组织可扩展、可调度、可验证的高性能计算环境。

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CPU、GPU、网络和存储共同决定 HPC 集群能力

01为什么需要规划

并行任务的规模,
决定计算环境如何组织。

HPC 建设不是简单增加服务器,而是根据并行任务、数据规模、计算类型和运行时间规划节点和资源。

计算、数据和互联路径相互影响,单独增加某一类资源,往往无法改善整体作业效率。

  • 01
    计算资源集中调度

    把分散的 CPU、GPU 和内存资源组织成可分配的计算池。

  • 02
    作业与优先级清晰

    根据作业需求、队列和业务优先级安排计算资源。

  • 03
    高速数据通路

    让计算节点、共享存储和网络路径匹配实际数据吞吐。

  • 04
    运行结果可验证

    保留任务、资源、版本、故障和结果记录,支持持续优化。

02PLATFORM ARCHITECTURE

计算、网络和存储,
必须按数据路径一起设计。

数据搬运、节点互联和共享存储会直接影响作业效率,架构需要从真实数据路径出发。

HPC-ENV · 系统视图 01/01

HPC 平台分层架构:工作负载、作业调度、计算节点、高速互联、共享存储与运行监控 从上到下依次为工作负载、作业调度、计算节点、高速互联和共享存储五层,右侧为运行监控回写链路。 L1 工作负载 WORKLOADS 计算密集 · 数据密集 · 网络密集 L2 作业调度 SCHEDULER 队列 · 优先级 · 配额 L3 计算节点 COMPUTE NODES CPU · GPU · 内存 L4 高速互联 FABRIC 冗余 · 带宽边界 L5 共享存储 STORAGE 容量 · 吞吐 · 访问模式 计算密集 COMPUTE INTENSIVE 数据密集 DATA INTENSIVE 网络密集 NETWORK INTENSIVE 作业调度 CPU CPU 节点 CPU CPU 节点 GPU GPU 节点 散热供电 GPU GPU 节点 散热供电 高速互联 FABRIC · 冗余与带宽边界 共享存储 · 并行文件 容量 CAPACITY 吞吐 THROUGHPUT 访问模式 ACCESS L6 运行监控 TELEMETRY 队列 利用率 网络 容量
A
计算 · 互联

节点间通信等待直接影响并行作业效率。

B
互联 · 存储

数据吞吐与访问模式决定存储路径设计。

C
调度 · 监控

队列与资源状态回写,支持持续调整策略。

架构关系按真实数据路径组织,不预设固定设备规模。

高性能计算 HPC 计算、数据与调度架构图

03JOB SCHEDULING

从基准测试到作业调度,
逐步验证集群能力。

实施需要把硬件、系统、调度器、软件环境和使用流程一起验证,不能只看设备上电。

  1. 01
    需求与基准

    确认任务类型、数据集、并行方式和性能指标。

  2. 02
    集群部署

    完成节点、网络、存储、系统和调度配置。

  3. 03
    作业验证

    通过代表性作业验证队列、资源、失败和恢复。

  4. 04
    运行交接

    交付节点、队列、软件环境、监控和维护记录。

HPC 作业调度与资源队列视图
按作业优先级、资源需求和队列安排计算

04COMPUTE DENSITY

计算密度、互联方式
与散热供电一起决定节点能力。

节点规格需要结合计算密度、互联方式和扩展计划选择;GPU 节点、高速互联和冷却条件共同决定高密度计算能力。

  • 01
    任务类型

    区分 CPU、GPU、内存、并行和批处理任务。

  • 02
    节点规格

    结合计算密度、互联方式和扩展计划选择节点。

  • 03
    资源池

    把节点、配额、队列和使用权限纳入统一调度。

05OPERATIONS

运行维护围绕资源利用率、
作业和故障展开。

集群稳定运行需要持续关注资源使用、任务排队、软件版本、存储容量和节点状态。

  • 01
    资源与队列

    根据任务变化调整配额、队列和资源分配。

  • 02
    软件环境

    管理驱动、运行库、镜像和应用版本基线。

  • 03
    故障与恢复

    记录节点、网络、存储和作业失败原因。

06DELIVERY

一条可验证的交付路径。

  1. 01 现场盘点

    盘点现有环境与建设条件,确认实施边界。

  2. 02 架构与配置设计

    按任务特征确定节点、网络与存储方案。

  3. 03 安装联调

    完成设备安装与系统、调度、网络联调。

  4. 04 场景与故障测试

    用代表性作业验证性能、失败与恢复行为。

  5. 05 资料与运行交接

    交付拓扑、配置、监控与联系人资料。

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