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HPC
（高性能計算機羣）
鎖定
- 中文名
- 高性能計算機羣
- 外文名
- High Performance Computing
- 所屬學科
- 計算機科學
- 簡 稱
- HPC機羣
- 最 早
- 1929年
- 特 點
- 能夠執行一般個人電腦無法處理的大資料量與高速運算的電腦
HPC計算機羣
綜述
HPC
信息服務機羣的應用範圍很廣，包括如數據中心、電子政務、電子圖書館、大中型網站、網絡遊戲、金融電信服務、城域網/校園網、大型郵件系統、VOD、管理信息系統等等。就其實現方式上分，還可以分為負載均衡機羣、高可用機羣等。
簡單的説，高性能計算（High Performance Computing）是計算機科學的一個分支，研究並行算法和開發相關軟件，致力於開發高性能計算機（High Performance Computer）。
隨着信息化社會的飛速發展，人類對信息處理能力的要求越來越高，不僅石油勘探、氣象預報、航天國防、科學研究等需求高性能計算機，而金融、政府信息化、教育、企業、網絡遊戲等更廣泛的領域對高性能計算的需求迅猛增長。
集羣分為下面幾種
主/主 (Active/active)
這是最常用的集羣模型，它提供了高可用性，並且在只有一個節點在線時提供可以接受的性能，該模型允許最大程度的利用硬件資源。每個節點都通過網絡對客户機提供資源，每個節點的容量被定義好，使得性能達到最優，並且每個節點都可以在故障轉移時臨時接管另一個節點的工作。所有的服務在故障轉移後仍保持可用，但是性能通常都會下降。
主/從(Active/passive)
為了提供最大的可用性，以及對性能最小的影響，Active/passive模型需要一個在正常工作時處於備用狀態，主節點處理客户機的請求，而備用節點處於空閒狀態，當主節點出現故障時，備用節點會接管主節點的工作，繼續為客户機提供服務，並且不會有任何性能上影響。
混合型(Hybrid)
混合是上面兩種模型的結合，只針對關鍵應用進行故障轉移，這樣可以對這些應用實現可用性的同時讓非關鍵的應用在正常運作時也可以在服務器上運行。當出現故障時，出現故障的服務器上的不太關鍵的應用就不可用了，但是那些關鍵應用會轉移到另一個可用的節點上，從而達到性能和容錯兩方面的平衡。
HPC性能優化
高性能計算集羣選擇適合的內存
高性能計算集羣依賴於並行處理系統，所以高性能計算集羣信息需要快速的傳入與傳出內存。高性能計算集羣系統往往是I/O密集型的，因此高性能計算集羣選擇正確的內存配置，可以顯著提升高性能計算集羣應用程序性能。
高性能計算集羣系統依賴於DIMM模塊，因為高性能計算集羣是針對並行系統設計的。
高性能計算集羣有三種DIMM內存可用：UDIMM內存、RDIMM內存和LRDIMM內存。高性能計算集羣在處理較大型工作負載時，無緩衝DIMM速度快、廉價但不穩定。寄存器式DIMM內存穩定、擴展性好、昂貴，高性能計算集羣對內存控制器的電氣壓力小。高性能計算集羣同樣在許多傳統服務器上使用。降載DIMM內存是寄存器式內存的替代品，高性能計算集羣能提供高內存速度，降低服務器內存總線的負載，而且功耗更低。
高性能計算集羣升級設施
高性能計算集羣應用程序正在迅速增長，所以高性能計算集羣體系未來的擴展能力需要重視。
高性能計算集羣系統設計與傳統數據中心基礎設施設計的一大區別就是選擇現成工具或定製系統。現成的高性能計算集羣只能在很小的範圍內進行擴展，高性能計算集羣限制了未來增長。HPC定製可以保持一個開放式的設計，讓企業在將來獲得更好的擴展功能。然而，高性能計算集羣額外的功能對於定製系統來説是一筆不小的代價，比購買現成高性能計算集羣系統要高得多。
高性能計算集羣系統一致
高性能計算集羣系統初次上線時，高性能計算集羣所有的配置都很完美，但隨着時間流逝，高性能計算集羣配置會變得不一致。
高性能計算集羣中出現不一致，高性能計算集羣管理員可能會看到一些零星的異常或變化，高性能計算集羣影響應用程序性能。考慮到潛在的性能，IT部門需要實施策略來確認高性能計算集羣系統中都運行着什麼應用程序， 並想辦法讓高性能計算集羣配置同步。這些高性能計算集羣檢查每季度應該進行，或者每年不少於兩次。
高性能計算集羣能耗
高性能計算集羣在過去15年中，高性能計算集羣能源成本隨着高性能計算密度增加而急劇上升。高性能計算集羣普通的服務器開銷為每機櫃30kw，高性能計算集羣這個數字還在不斷上升。由於高性能計算集羣高密度，高性能計算集羣高效率數據中架構基礎設施與高性能計算集羣冷卻系統變得至關重要。
- 參考資料
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- 1. 五種方法最大化HPC應用程序性能 ．TechTarget[引用日期2015-11-04]
