Introduction to Windows HPC Server 2008

Windows HPC Server 2008 (รุ่นก่อนหน้านี้ใช้ชื่อว่า Windows Compute Cluster Server 2003) เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับงานด้านคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง (high performance computing หรือตัวย่อ HPC) เป้าหมายคือใช้เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงในรูปแบบต่างๆ เช่น คลัสเตอร์ กริด เซิร์ฟเวอร์ฟาร์ม

ผู้ใช้ส่วนมากของ Windows HPC Server คือกลุ่มที่ต้องการพลังประมวลผลสูง เช่น การทดลองทางด้านวิทยาศาสตร์ การคำนวณทางวิศวกรรม การจำลองโมเดลของเครื่องบินหรือรถแข่ง ภาพยนตร์แอนิเมชันสามมิติ การเข้ารหัสวิดีโอความละเอียดสูง และเกมออนไลน์ เป็นต้น

จุดขายของ Windows HPC Server เหนือระบบปฏิบัติการคู่แข่งอื่นๆ อย่างลินุกซ์ อยู่ที่อินเทอร์เฟซของ Windows ที่ใช้งานได้ง่ายและเป็นที่คุ้นเคยของผู้ใช้ นอกจากนี้ Windows HPC Server 2008 ยังมีฟีเจอร์อื่นๆ ดังต่อไปนี้

Figure 1: shows a Window Server 2008 Interface

• พัฒนาขึ้นโดยอิงอยู่บนเทคโนโลยีแบบ 64 บิตของ Windows Server 2008 จึงมีฟีเจอร์สำหรับงานด้านเซิร์ฟเวอร์มากเท่ากับ Windows Server 2008 มี
• สนับสนุนมาตรฐาน Message Passing Interface v2 สำหรับการประมวลผลแบบขนาน
• System Health Reporting โปรแกรมรายงานสถานะของเครื่องลูกในระบบ โดยแสดงความสมบูรณ์ของเครื่องลูกแต่ละเครื่องด้วยสี (heatmap) เพื่อให้แยกแยะเครื่องที่ผิดปกติได้ง่าย ระบบรายงานสถานะนี้พัฒนาขึ้นโดยใช้เฟรมเวิร์ค System Center UI ของไมโครซอฟท์

Figure 2: shows a Health Reporting with Heatmap

• dvanced Scheduling Options ตัวจัดการคิวงานหรือ job scheduler ที่มีความสามารถสูง และปรับแต่งได้อย่างยืดหยุ่น
• Network and High-Speed Interconnects โปรแกรมตรวจสอบสถานะของเครือข่าย ช่วยค้นหาจุดผิดพลาดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบให้ดียิ่งขึ้น
• NetworkDirect ระบบเชื่อมต่อเครือข่ายแบบใหม่ที่เพิ่มเข้ามาในรุ่นนี้ พัฒนาให้มีประสิทธิภาพด้านเครือข่ายดีขึ้นมาก

WINDOWS HPC SERVER 2008 ARCHITECTURE
The Windows HPC Server 2008 architecture is shown in Figure 3.

The Windows HPC Server 2008 head node:
• Controls and mediates all access to the cluster resources.
• Is the single point of management, deployment, and job scheduling for the cluster.
• Can failover to a backup head node in the case of failure.

Windows HPC Server 2008 uses the existing corporate infrastructure and Microsoft Active Directory ® for:

• Security
• Account management
• Operations management using tools such as SystemsCenter Operations Manager 2007.

Figure 3: Windows HPC Server 2008 architecture.

INTERACTIVE SESSIONS THROUGH THE WCF
Figure 4 shows an interactive session through the WCF, which includes the
following steps:
1. Clients create a session by specifying the WCF service used to perform the calculation.
2. The job scheduler assigns a broker and launches a service instance pool on multiple nodes.
3. Client connects to the broker and the job scheduler provides the End Point Reference (EPR) of the broker to the client.
4. Client connects to the EPR.
5. Standard WCF request/response messages occur.

Figure 4 shows an interactive session through the WCF

ฮาร์ดแวร์ที่ต้องการ

• ซีพียูแบบ 64 บิตที่สนับสนุนสถาปัตยกรรม x64 (หรืออีกชื่อคือ EM64T) ได้แก่ AMD Opteron, AMD Athlon 64, AMD Phenom, Intel Core 2 Duo, Intel Xeon และ Intel Pentium รุ่นที่มี EM64T
• หน่วยความจำขั้นต่ำ 512MB
• Windows HPC Server รองรับซีพียูสูงสุด 4 ตัวต่อเครื่อง
• เนื้อที่ว่างในฮาร์ดดิสก์ขั้นต่ำ 50GB

ซอฟต์แวร์ที่ต้องการ

เครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในระบบประมวลผลของ Windows HPC ต้องติดตั้งระบบปฏิบัติการ

• Windows Server 2008 Standard รุ่น 64 บิต หรือ
• Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition

ส่วนของ Job Scheduler นั้นต้องการ

• Microsoft SQL Server 2005 หรือ
• Microsoft SQL Server 2008 หรือ
• Microsoft SQL Express ที่มากับ HPC Pack 2008 (แต่จะใช้ความสามารถ head node failover clustering ไม่ได้)

ผู้ที่สนใจทดสอบ Windows HPC Server 2008 สามารถดาวน์โหลดตัวซอฟต์แวร์มาทดลองใช้ได้ฟรีเป็นเวลา 180 วัน

หน้าดาวน์โหลด (พร้อม key ของตัวโปรแกรม) อยู่ที่ TechNet โดยมีขั้นตอนดังนี้

1. เลือกภาษาเป็น United States (English)
2. พบกับหน้าล็อกอิน ให้ใส่ชื่อผู้ใช้-รหัสผ่าน ของ Windows Live Passport (อันเดียวกับ Hotmail หรือ MSN)
3. กรอกข้อมูลผู้ดาวน์โหลด โดยกรอกเฉพาะช่องที่มีเครื่องหมายดอกจัน (*)
4. พบกับหน้า Download Center ให้คลิกที่ปุ่ม Continue
5. ในขั้นนี้สามารถเลือกลงทะเบียนหรือไม่ต้องก็ได้
6. หน้าถัดไปที่เขียนว่า Download details สามารถสั่งดาวน์โหลดได้จากลิงก์ด้านล่างของหน้านี้

ไฟล์ที่จำเป็นในการดาวน์โหลดมี 2 ไฟล์ ได้แก่

• SRVHPC_EN.iso (ขนาด 2134.9 MB)
• HPCEval.iso (ขนาด 486.8 MB)

สำหรับสเปกเครื่องที่ต้องการสำหรับ head and compute nodes for Windows HPC Server 2008

• x64-based version of Windows Server 2008 Standard operating system

• Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition

The Job Scheduler uses SQL Server as its repository. An existing SQL Server 2005 or SQL Server 2008 installation can be used, or the HPC Pack 2008 installer will install SQL Express. SQL Server Standard Edition or Enterprise Edition is required for head node failover clustering.

The Administration Console and job scheduling user console components are automatically installed on the head node of the compute cluster. These components can also be installed on other computers allowing either remote management of the cluster or job submission from client computers. The supported operating systems for installation of the remote components are:

• Windows Server 2003 Service Pack 2 (SP2) or Release 2 (R2) (32-bit or x64 versions)

• Windows Server 2008 (32-bit or x64 versions)

• Windows® XP Professional SP3

• Windows XP Professional, x64 Edition SP2

• Windows Vista® Business, Enterprise, and Ultimate Editions SP1

เอกสารอ่านประกอบ

• Windows HPC Server 2008 Technical Overview white paper

Thanks : ภาพสวยๆ จาก nor-tech.com และ ข้อมูลต่างๆ จาก winhpcthai.net