Verkehrte Welt Linux im High Performance Computing

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1 Verkehrte Welt Linux im High Performance Computing TÜBIX 2015 Dipl.-Inform. (FH) Holger Gantikow science + computing ag IT-Dienstleistungen und Software für anspruchsvolle Rechnernetze Tübingen München Berlin Düsseldorf

2 https://www.xing.com/profile/holger_gantikow

3 Unser Fokus: science+computing ag IT-Dienstleistungen und Software für technische Berechnungsumgebungen Gegründet 1989 Büros Mitarbeiter ~320 Seite 3 Tübingen München Berlin Düsseldorf Ingolstadt Besitzer Atos SE (100%) davor Bull Jahresumsatz (2013) 30,7 Mio. Euro Holger Gantikow - Moby Dock im Windkanal UnFUG - Mai science + computing ag

4 Agenda Teil I: Was ist dieses HPC? Teil II: Verkehrte Welt & Ursachen Teil III: Technologien & Werkzeuge Teil IV: Cloud Seite 5 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

5 Teil 0: Einleitung

6 NO! Quelle:

7 YES! Quelle:

8 Linux (dt. [ˈliːnʊks]) freie, unix-ähnliche Mehrbenutzer-Betriebssysteme, die auf dem Linux-Kernel und wesentlich auf GNU-Software basieren. Die weite, auch kommerzielle Verbreitung wurde [...] durch die Lizenzierung des Linux-Kernels unter der freien Lizenz GPL ermöglicht. Linux wird vielfältig und umfassend eingesetzt, beispielsweise auf Desktop-Rechnern, Servern, Mobiltelefonen, Routern, Netbooks, Multimedia-Endgeräten und Supercomputern. nach

9 Teil 1: Was ist dieses HPC?

10 High Performance Computing Foto: Dieter Both, Bull GmbH

11 HPC-Buzzword-Cloud Seite 12 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

12 Nur fliegende Grafik: Dr. Martin Schulz Pinguine?

13 Enterprise IT vs. HPC

14 Enterprise IT vs. HPC Enterprise IT Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX 2015 HPC Zentren Auslastung < 50% >>50% (teils bis zu 90%) Einsatz von Virtualisierung Art der Systeme scale... Verbindungs- Anforderungen Ressourcen- Verbrauch ja heterogen in Konsolidierung via Virtualisierung gemäßigt endlich - meist von Anwenderanzahl abhängig nein bis selten homogen out Berechnung verteilt auf mehrere Hosts Bedarf an latenzarmen Verbindungen mit hohem Durchsatz quasi unendlich - was vorhanden ist wird genutzt real. Bezugsart SaaS IaaS (Cloud) (Software as a Service) (Infrastructure as a Service) Dateisysteme zentral parallel und verteilt Fazit: Seite 15 HPC unterscheidet sich deutlich von Enterprise IT 2015 science + computing ag

15 Teil II: Verkehrte Welt & Ursachen

16 Verkehrte Welt Quelle: Google Earth

17 Legende: ~ Marktanteil von Linux im HPC ;-)

18 97% Linux 2,6% Unix 0,2% Mixed 0,2% Windows Absolute Zahlen 485 Linux 13 Unix (+1) 1 Mixed 1 Windows (-1) 0 BSD Based 0% Quelle: Top500 (Stand 11/2015)

19 Ursachen

20 Von Ochsen und Hühnern...

21 If you were plowing a field which would you rather use two strong oxen or 1024 chickens? Seymore Cray ( )

22 Cray Supercomputer Quelle:

23 To pull a bigger wagon, it is easier to add more oxen than to grow a gigantic ox. W. Gropp, E. Lusk, A. Skjellum

24 Beowulf Cluster Quelle:

25 Quelle: Achitecture von

26 Und warum Linux?

27 Quelle: Operating System Family von

28 Teil III: Technologien & Werkzeuge

29 Parallele Dateisysteme Artikel: Parallel schreibt sich's schneller Leistungsfähige parallele Dateisysteme unter Linux Artikel/Leistungsfaehige-parallele-Dateisysteme-unter-Linux

30 find anyone? Artikel: Robin im Datenwald Effiziente Verwaltung großer Dateisysteme mit Robinhood Artikel/Effiziente-Verwaltung-grosser-Dateisysteme-mit-Robinhood

31 Rocks Clusters Quelle: Rocks Installer

32 Teil IV: Cloud

33 Fallbeispiel: Schrödinger Tools für 50K Core Cycle Computing Cluster on AWS Cloud! Cycle Cloud! AWS EC2 Cloud! Condor! Chef! Multi Region EC2 Ressourcen! 6742 Instanzen über alle Regionen! (5.435 c1.xlarge c1.medium cc1.4xlarge cc2.8xlarge)! cores! 58,78 TB RAM Schrödinger is the scientific leader in computational chemistry, providing software solutions and services for life sciences and materials research. Mission: Advance computational drug design Fazit: ermöglicht mal eben g schwind große Berechnungen Seite 34 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

34 wolkig... Quellen

35 Die Cloud = die Lösung? Geek and Poke CEOs Love The Cloud

36 Cloud-Buzzword-Cloud Seite 37 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

37 Angebot + Nachfrage Fazit: Alles, was die Cloud bietet, kann HPC brauchen HPC benötigt aber oft mehr

38 Top 3 Frustbringer...

39 Konfiguration & Integration

40 Klassische Umgebung Anwender! stellt Job im Queueing System ein Queueing System! startet Job sobald Ressourcen verfügbar Job! holt sich benötigte Daten, führt Berechnung durch, kopiert zurück Sieht einfach aus... ;-) Seite 41 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

41 Umgebung mit Cloud-Einsatz Sieht auch nicht komplizierter aus... zusätzliche Verzweigung im Queueing-System aber... Seite 42 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

42 Konfiguration & Integration Amazon-Video: DIY-Cluster in 10min! endet da wo der Spaß beginnt Queueing Systeme?! zum Verteilen der Jobs auf die Ressourcen Building a Cluster in Less Than Ten Minutes Global Namespace?! Zugriff auf bestehende Projekte / Home-Daten / Archive Bereitstellung der Anwendung?! Shared? Lokale Installation? Seite Zugriff auf lokales Netz? Firewall? VPN? 43 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

43 Konfiguration & Integration II Top3 Frustbringer Authentifizierung?! Anbindung von AD/LDAP/NIS Verteilte Dateisysteme?! Lustre? GPFS? Sonstige Besonderheiten?! Software mit Exportbeschränkungen Fazit: doch komplexer als die Werbung verspricht Einspareffekte bei Administration fraglich Backup + Archivierung?! on-premise? in der Wolke? als Dienst?! was sagt der Gesetzgeber?! wie kommen Archivdaten in den Tresor? Seite 44 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

44 Never underestimate the bandwidth... Top3 Frustbringer

45 Top3 Frustbringer Lizenz zum zum Rechnen Lizenz zum Rechnen

46 HPCaaS wenn...

47 HPC in der Public-Cloud, wenn Lizenzen keine Rolle spielen! Open Source-Software, eigene Codes... man nichts zu verbergen hat! Geschäftsgeheimnisse vs. Gesetzgeber vs. ungutes Gefühl... kurzzeitig viele Ressourcen zählen! Cloud-Burst, WLAN-Passwort vergessen ;-), viel CPU-Leistung bei kleinen Datenmengen benötigt wird... keine große Datenhalde aufgebaut werden muss Seite 48 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

48 HPC in der Public-Cloud, wenn... II... es die Infrastruktur erfordert! der Staubsauger tötet Berechnungen! die Haustiere sind vom Serverlärm gestört! die IT im Serverraum sauniert... keine langfristige Planung möglich! Betriebskosten vs. Investitionskosten... der Bedarf sehr schwankt... schon wieder die Server ausgegangen sind ;-) Seite 49 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

49 Teil V: Zusammenfassung

50 Zusammenfassung Cluster + Linux = Revolution der HPC-Szene HPC-Zeugs auch in der normalen IT nützlich HPC in der Cloud kann eine Lösung sein Seite 51 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

51 Jon Maddog" Hall - CeBIT Node PI Cluster - zig Einsatzzwecke Lab in a bag

52 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Holger Gantikow science + computing ag Telefon:

53 Frage? Antwort!

54 https://www.science-computing.de/jobs

55 Quellen Logos! https://www.regonline.com/custimages/241834/lustre-logo2.png! gluster-community-logo.png! Moose_FS_logo_wiki.png! Seite 56 Holger Gantikow - Verkehrte Welt - Linux im High Performance Computing TÜBIX science + computing ag

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