Oracle-IaaS 101 云夜校 第33講：Cloud Play#10 - HPC 高性能計算

CloudPlay：HPC-高性能計算HPC：HighPerformanceComputing2高性能計算(Highperformancecomputing，縮寫HPC)指通常使用很多處理器（作為單個機器的一部分）或者某一集群中組織的幾臺計算機（作為單個計算資源操作）的計算系統和環(huán)境。高性能計算(HPC)使科學家和工程師們能夠解決復雜的計算密集型和數據密集型問題。HPC應用程序通常需要高網絡性能、快速存儲、大量內存、超高計算能力或上述所有條件。行業(yè)舉例科學計算–研究,理論驗證,實驗建模工程–系統設計,測試,結構分析氣象建模–模擬氣象過程商業(yè)金融–投資建模,金融衍生計算,風險分析

IBMTechnicalSupportCenterHPC常見行業(yè)HPC常見行業(yè)：渲染制圖41000臺16Core服務器，需要連續(xù)運行1.5年業(yè)務來了！計算資源多多益善，越多越好！蛋白質分子是非常復雜的鏈，實際上可以表示為無數個3D圖形。實際上，在將蛋白質放到某種溶液中時，它們會快速“折疊”成自己的自然狀態(tài)。不正確的折疊會導致很多疾病，例如Alzheimer?。灰虼?，對于蛋白質折疊的研究非常重要。科學家試圖理解蛋白質折疊的一種方式是通過在計算機上進行模擬。實際上，蛋白質的折疊進行得非常迅速（可能只需要1微秒），不過這個過程卻非常復雜，這個模擬在普通的計算機上可能需要運行10年。這個領域只不過是諸多業(yè)界領域中很小的一個，但是它卻需要非常強大的計算能力。業(yè)界中其他領域包括制藥建模、虛擬外科手術訓練、環(huán)境和診斷虛擬化、完整的醫(yī)療記錄數據庫以及人類基因項目。IBMTechnicalSupportCenterHPC常見行業(yè)：生命科學研究震動圖中包含有大陸和洋底內部特性的詳細信息，對這些數據進行分析可以幫助我們探測石油和其他資源。即便對于一個很小的區(qū)域來說，也有數以TB計的數據需要重構；這種分析顯然需要大量的計算能力。這個領域對于計算能力的需求是如此旺盛，以至于超級計算機大部分都是在處理這種工作。

其他地理學方面的研究也需要類似的計算能力，例如用來預測地震的系統，用于安全性工作的多譜段衛(wèi)星成像系統。IBMTechnicalSupportCenterHPC常見行業(yè)：石油和天然氣勘探高性能計算：比大更大軟件并行計算MPI（科學計算）并行集群高性能硬件集群更高的計算能力更高的IO能力更高的網絡能力IBMTechnicalSupportCenter78VS不使用云使用云渲染100臺計算3個月5000臺計算2天天下武功，唯快不破！高性能計算=高彈性業(yè)務需求Accenture：OracleIaaS2.0更高的性能、更低的TCOConfidential–OracleInternal/Restricted/HighlyRestricted9Source:AccenturePerformanceTestingResults:Oracle’sEnterprise-gradeCloudisHereTCO：8Xlower性能：3.4XfasterOracle裸機云服務來幫忙！提供適用于HPC行業(yè)的高要求負載云服務將公有云的彈性、多用性與內部部署基礎設施的細粒度控制、安全性和可預測性組合，提供具有高性能、高可用性而又經濟高效的基礎設施服務BareMetal企業(yè)云出類拔萃企業(yè)級高可用性能可預測，高速流暢靈活性和安全性大大提高。適合現代化架構的先進硬件。不再有影子ITIaaSlaaSPaaSSaaSDaaSBareMetal是Oracle新一代IaaS支持下的物理整機或虛擬機的IaaS、PaaS訂閱，提供極致性能、靈活安全的SDN網絡服務：使用OracleBareMetal

CloudComputeService可以配置和管理裸機計算實例，支持在幾分鐘內啟動Oracle裸機計算資源。就像在用戶內部數據中心一樣，按照部署和運行應用程序的實際需要供應裸機實例使用OracleBareMetalCloudNetworkingService為云計算資源創(chuàng)建和管理網絡組件。您可以使用訪問規(guī)則和路由配置虛擬云網絡（VCN）以支持公網和私網流量的路由使用OracleBareMetalCloudBlockVolumeService提供高性能網絡存儲，能夠支持更高的I/O密集型工作負載，可以使用BlockVolume擴展計算實例的存儲容量，提供持久和持續(xù)的數據存儲，支持跨計算實例的遷移，以及承載大型數據庫的運行使用OracleBareMetalCloudObjectStorageService為非結構化數據的存儲提供高吞吐量服務，ObjectStorage為海量數據分析和圖片及視頻的訪問服務提供了近乎無限的存儲容量。BlockVolume上的數據可以備份到ObjectStorage上，以增加數據持久性使用OracleBareMetalCloudIdentity和AccessManagementService控制對OracleBareMetalCloud的訪問，通過創(chuàng)建和管理隔離區(qū)，用戶，組及策略，定義資源權限業(yè)界領先的高性能低成本單個BM實例吞吐量達到230KTPS在200個節(jié)點的shard數據庫上交易吞吐量達到1100萬TPC-DC測試中，性能比on-premises系統快115%比其他公有云服務快40%比AWS相似配置的云服務便宜20%Oracle裸機云服務來幫忙！-概述OracleConfidential–Internal&HighlyRestricted12BMC：36OCPUAWS：32vCPUAliyun:64vCPU計算資源存儲：比阿里云高40倍IOPS

IOPSLocalSSDBlockStorageOracle400萬45,000AliCloud10萬15,000倍數40倍3倍高度可擴展，平坦的物理網絡設計沒有網絡或CPU超售，提供可預測的帶寬和性能極小的延時，網絡中任意兩點之間最多有兩跳。網絡：扁平化網絡，實現可預測的性能GeneralComputePod#1GeneralComputePod#2GeneralComputePod#3132…14…132…14…132…14……121516…………公有云吞吐量BMC950MB/SOPC200MB/s阿里云100MB/s青云128MB/s安全隔離性：Off-boxvirtualization

最大靈活性和安全軟件定義網絡=最大靈活性無預安裝軟件=最佳的客戶安全性直連的計算和存儲

=企業(yè)級性能保證OffBoxIO虛擬化與CPU虛擬化分離

=沒有額外的Hypervisor的性能影響B(tài)orderRoutersTootherAvailability

Domains

insameregionCustomerComputeCustomerStorageInternalControlPlanesToCorporateNetworkToInternetFlatDataCenterNetworkAvailability

Domainn高性能計算負載Confidential–OracleInternal/Restricted/HighlyRestricted16單一BM實例支持230KTPS200節(jié)點分片數據庫支持11

millionTPS比內網部署快115%的

TPC-DC基準測試性能比部署在其他云上快40%數據庫和大數據負載高性能計算MPI負載HPConOracleBareMetalCloudServiceComputeStorageNetworkingIdentity/AccessMgmtBilling/MeteringRESTAPI/ConsolePhysicalInfrastructureBMBMBMBring-Your-OwnHypervisorBareMetalComputeinstancesBareMetalserveravailablein<5minutesIndustry-leadingperformance

andsecuritywithpay-as-you-gopricingIdentity/AccessMgmtBilling/MeteringRESTAPI/ConsoleComputeStorageNetworkingPhysicalInfrastructureHypervisorHypervisorHypervisorVMVMVMVMVMVMVirtualserverstomeetyourcomputeneedswhenawholeserverisnotneededTwoshapes:4cores,28GBRAM;8cores,56GBRAM;BothrequireblockstorageVirtualMachineinstances*BMBMBM*GAQ42016Identity/AccessMgmtBilling/MeteringRESTAPI/ConsoleComputeStorageNetworkingPhysicalInfrastructureHypervisorVMVMContainerContainerContainerContainerContainerDocker-compatiblecontainerswithzerovirtualizationoverheadPortable&easyworkloaddeploymentwithbestperformanceandhighportabilityBareMetalContainers*BMBMBM*GAQ22017高性能計算：計算核數多AWS2.25倍存儲：提供410萬IOPS，比AWS高11倍，比阿里云高40倍網絡：免費10TB網絡下行流量，比AWS高10倍、免費公網IP、免費AD間流量。高安全專屬計算資源不同租戶間計算、網絡、存儲完全隔離端口無阻塞沒有云廠商的監(jiān)控插件低價格比OPC通用計算低26%比AWS相似型號低82%比阿里相似型號低43%BareMetal優(yōu)勢

OracleBareMetalOPC–GeneralComputeAWSI2(IO優(yōu)化型)AWSM4(通用型)AliCloud（IO優(yōu)化型）OCPUPrice$54/月(Metered)$72/月(Metered)$306/月(Metered)$86/月(Metered)$94/月單實例最大CPU36OCPU(72vCPU)16OCPU(32vCPU)32vCPU64vCPU40vCPU單實例最大IOPS410萬(8K)1,500036.5萬(4K)6,500010萬22渲染客戶案例：YellowDogOracle幫助YellowDog建立世界上最快的云上計算系統–沒有使用任何本地物理機器BM高性能計算能力使3D渲染變得更快，能更好的為3D繪圖師與動畫制作者服務。標準生產作業(yè)可以在不到兩小時內完成與其他公共云提供商（AWS）相比，性能提升9.8倍。3D渲染是YellowDog的第一個市場。之后將逐漸進入企業(yè)深度學習，計算流體力學等行業(yè)。BuiltforAnyonewhoUsesDataAnalystslDataScientistslDataEngineerslDataAdminsBigData

YourWay.Quboleautomates,controlsandorchestratesyourbigdataworkloadssothatyoucanoptimizeperformance,costandscale.ASinglePlatformforAnyUseCaseETL&ReportinglAdHocQuerieslMachineLearningl

StreaminglVerticalAppsOpenSourceEngines,OptimizedfortheCloudNativeIntegrationwithOracleBareMetalCloudServiceLeveragestheOracleCloudPlatform’sspeedandperformance23SolutionArchitectureUserAccessQuboleUIviaBrowserSDKODBCQuboleTierEphemeralWebTierWebServersDatabase:User,AccountConfigurations(Encryptedcredentials)OracleBareMetalCloudServicesTierRESTAPI

(HTTPS)Ephemeral

clusters(optional)CustomHiveMetastore(optional)Databases(incl.OracleDBaaS)EncryptedResultCacheDefaultHiveMetastoreVIRTUALCLOUDNETWORKCOMPARTMENTOracleUserMASTERSLAVE(encryptedHDFS)SLAVE(encryptedHDFS)CUSTOMER’STENANCY25BM客戶案例：DataStax在OracleIAAS2.0BareMe