الحوسبة عالية الأداء: Ansys Fluent على Oracle Cloud Infrastructure
Fluent عبارة عن أداة محاكاة سريعة. استخدم تلك الميزة لصياغة الاضطرابات والاحتراق والتدفقات متعددة المراحل وغير ذلك الكثير.
البنية
تستخدم البنية عقدة أساس/رئيسية واحدة للاتصال بمجموعة HPC.
تحتوي نقطة توصيل الرأس على تثبيت Fluent والطراز. وهي تحتوي على واجهة تمرير الرسائل (MPI)، كما أنها تنسق المهمة وتعمل بها. يتم حفظ نتائج الوظيفة في نقطة توصيل الرأس.
يوضح الشكل التالي بنية المرجع هذه.
وصف بنية الشكل التوضيحي-hpc.png
تحتوي البنية على المكونات التالية:
- Region (المنطقة)
منطقة Oracle Cloud Infrastructure هي منطقة جغرافية مترجمة تحتوي على مركز بيانات أو أكثر، يُسمى نطاقات التوافر. والمناطق مستقلة عن مناطق أخرى، ويمكن أن تفصل بينها مسافات شاسعة (عبر البلدان أو حتى القارات).
- مجالات التوفر
نطاقات التوافر هي مراكز بيانات مستقلة بذاتها داخل منطقة معينة. يتم عزل الموارد المادية في كل مجال إتاحة عن الموارد الموجودة في مجالات التوفر الأخرى، والتي توفر إمكانية تحمل الأخطاء. لا تشترك نطاقات التوفر في البنية الأساسية مثل الطاقة أو التبريد أو شبكة مجال التوافر الداخلي. لذلك، من غير المحتمل أن يؤثر الفشل في أحد نطاقات التوافر الأخرى في المنطقة.
- نطاقات الخطأ
إن مجال الخطأ هو عبارة عن مجموعة من الأجهزة والبنية الأساسية في نطاق توفر. يحتوي كل مجال توفر على ثلاثة نطاقات أخطاء مزودة بالطاقة وأجهزة مستقلة. عند توزيع الموارد عبر نطاقات أخطاء متعددة، قد تتسامح تطبيقاتك مع حالات فشل الخادم المادية وصيانة النظام وإخفاق الطاقة داخل نطاق عطل.
- شبكة السحابة الظاهرية (VCN) والشبكات الفرعية
VCN هو شبكة قابلة للتخصيص ومحددة بالبرامج تقوم بإعدادها في منطقة Oracle Cloud Infrastructure. ومثل شبكات مراكز البيانات التقليدية، تمنحك شاشات VCN التحكم الكامل في بيئة شبكتك. يمكن أن يكون لـ VCN عدة كتل CIDR غير متداخلة يمكن تغييرها بعد إنشاء VCN. يمكنك تقسيم VCN إلى شبكات فرعية، والتي يمكن مجالها إلى منطقة أو إلى نطاق توفر. وتتكون كل شبكة فرعية من مجموعة متجاورة من العناوين التي لا تتداخل مع الشبكات الفرعية الأخرى في VCN. يمكنك تغيير حجم الشبكة الفرعية بعد الإنشاء. ويمكن أن تكون الشبكة الفرعية عامة أو خاصة.
- قائمة السرية
بالنسبة إلى كل شبكة فرعية، يمكنك إنشاء قواعد أمان تحدد المصدر، والوجهة، ونوع حركة المرور التي يجب السماح بها داخل الشبكة الفرعية وخارجها.
- مجمع الطبعات
تتيح لك مجمعات الطبعات إنشاء وإدارة العديد من طبعات الحوسبة ضمن نفس المنطقة كمجموعة. كما تتيح أيضًا التكامل مع الخدمات الأخرى، مثل خدمة موازنة الأحمال وخدمة IAM.
- نقطة توصيل الأساس/نقطة توصيل الرأس
استخدم بوابة قائمة على الويب للاتصال بنقطة التوصيل الرئيسية وجدولة وظائف HPC. يأتي طلب الوظيفة من خلال FastConnect أو IPSec VPN لنقطة توصيل الرأس. تقوم نقطة التوصيل الرئيسية أيضًا بإرسال مجموعة بيانات العميل إلى تخزين الملفات كما يمكنها إجراء بعض المعالجة المسبقة للبيانات.
تعمل نقطة التوصيل الرئيسية على توفير مجموعات نقاط توصيل HPC وحذف مجموعات HPC عند إتمام المهمة.
- نقطة توصيل مجموعة HPC
تعمل نقاط التوصيل الرئيسية على إنهاء نقاط توصيل الحوسبة هذه، وهي مجموعات تدعم RDMA. وتقوم بمعالجة البيانات المخزنة في مخزن الملفات ثم إرجاع النتائج إلى تخزين الملفات.
- Cloud Guard
يمكنك استخدام Oracle Cloud Guard لمراقبة أمان مواردك في السحابة والحفاظ عليها. يفحص Cloud Guard مواردك لإضعاف الأمان المرتبط بالتكوين، كما يراقب المشغلين والمستخدمين للحصول على أنشطة خطرة. عند تحديد أي مشكلة أو خطر تتعلق بالأمان، يوصي 'حارس السحابة' بالإجراءات التصحيحية ويساعدك في هذه الإجراءات، بناءً على وصفات الأمان التي يمكنك تحديدها.
- خادم NFS
ستتم ترقية إحدى نقاط توصيل HPC كخادم NFS.
التوصيات
قد تختلف متطلباتك عن البنية الموضحة هنا. استخدم التوصيات التالية كنقطة بداية.
- VCN
عند إنشاء VCN، حدد عدد كتل CIDR المطلوبة وحجم كل كتلة بناءً على عدد الموارد التي تخطط لإرفاقها بالشبكات الفرعية في VCN. استخدم كتل CIDR الموجودة ضمن مساحة عنوان IP الخاص القياسية.
حدد كتل CIDR التي لا تتداخل مع أي شبكة أخرى (في Oracle Cloud Infrastructure، أو مركز البيانات المحلي، أو مع موفر خدمة سحابة آخر) تنوي إعداد اتصالات خاصة بها.
بعد إنشاء VCN، يمكنك تغيير كتل CIDR الخاصة بها وإضافتها وإزالتها.
عند تصميم الشبكات الفرعية، ضع في الاعتبار تدفق حركة المرور ومتطلبات الأمان. قم بتوصيل كل الموارد الموجودة ضمن طبقة أو دور معين لنفس الشبكة الفرعية، والتي يمكن أن تكون بمثابة حد أمان.
- الأمان
استخدم Oracle Cloud Guard لمراقبة أمان مواردك والحفاظ عليها في OCI بشكل استباقي. يستخدم حارس السحابة وصفات اكتشاف يمكنك تعريفها لفحص مواردك على نقاط ضعف الأمان ولرؤية عوامل التشغيل والمستخدمين للأنشطة الخطيرة. عند الكشف عن أي تكوين أو نشاط غير آمن، يوصي 'حارس السحابة' بالإجراءات التصحيحية والمساعدة في هذه الإجراءات، بناءً على وصفات المستجيبين التي يمكنك تحديدها.
وفيما يتعلق بالموارد التي تتطلب الحد الأقصى من الأمان، توصي Oracle باستخدام مناطق الأمان. منطقة الأمان هي عبارة عن حاويات مرتبطة بواجهة محددة من Oracle لسياسات الأمان التي تستند إلى أفضل الممارسات. على سبيل المثال، يجب ألا يمكن الوصول إلى الموارد الموجودة في منطقة أمان من الإنترنت العام ويجب تشفيرها باستخدام مفاتيح يديرها العميل. عندما تقوم بإنشاء الموارد وتحديثها في منطقة أمان، تتحقق Oracle Cloud Infrastructure من العمليات مقابل السياسات في وصفة منطقة الأمان، وتنكر العمليات التي تنتهك أي من السياسات.
- نقاط توصيل HPC
يوجد سيناريوان:
- النشر على أشكال الأجهزة الظاهرية باستخدام تجميع المثيلات، كما هو موضح في مخطط البنية. يوفر هذا السيناريو تكلفة أقل ولكن أداءً أقل أيضًا.
استخدم VM.Standard.E3.Flex أو VM.Standard.E4.Flex مع خدمة تخزين الملفات.
- النشر باستخدام أشكال HPC BARE Metal للحصول على الأداء الكامل.
استخدم أشكال BM.HPC2.36 مع 6.4-TB تخزين محركات أقراص مزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة لـ NVMe على الصعيد المحلي و36 مركزًا وذاكرة سعة 384 جيجابايت لكل عقدة.
- النشر على أشكال الأجهزة الظاهرية باستخدام تجميع المثيلات، كما هو موضح في مخطط البنية. يوفر هذا السيناريو تكلفة أقل ولكن أداءً أقل أيضًا.
الاعتبارات
ضع في الاعتبار النقاط التالية عند نشر بنية المرجع هذه.
- الأداء
استنادًا إلى حجم حمل العمل، حدد عدد المراكز التي تريد أن يقوم بها الطلاء. يضمن هذا القرار إتمام المحاكاة في الوقت المناسب.
للحصول على أفضل أداء، اختر شكل الحوسبة الصحيح ذي النطاق الترددي المناسب.
- الإتاحة
ضع في اعتبارك استخدام خيار إتاحة عالية، استنادًا إلى متطلبات النشر والمنطقة. وتشتمل الخيارات على استخدام نطاقات إتاحة متعددة في منطقة ما ونطاق أخطاء.
- التكلفة
تعمل مثيل وحدة معالجة الرسومات (GPU) من دون نظام تشغيل على توفير الطاقة اللازمة لوحدة المعالجة المركزية لتحقيق تكلفة أعلى. قيّم متطلباتك لاختيار شكل الحوسبة المناسب.
يمكنك حذف المجموعة في حالة عدم وجود وظائف قيد التشغيل.
- المراقبة والتنبيهات
قم بإعداد المراقبة والتنبيهات على وحدة المعالجة المركزية واستخدام الذاكرة للعُقد، بحيث يمكنك زيادة حجم الشكل أو تعطله حسب الحاجة.
- التخزين
بالإضافة إلى وحدة تخزين محركات الأقراص المزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة (SSD) من NVMe مع شكل الحوسبة عالية الأداء، يمكنك أيضًا إرفاق وحدات تخزين الكتل بسعة 32 ألف عملية إدخال/ إخراج في الثانية لكل وحدة تخزين مدعومة باتفاقية مستوى خدمة (SLA) عالية الأداء من Oracle. إذا كنت تستخدم الحلول التي نقدمها لتشغيل البنية الأساسية، يتم تثبيت nfs-share بشكل افتراضي على وحدة تخزين محركات الأقراص المزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة وتدعم تقنية NVMe في/mnt. يمكنك أيضًا تثبيت نظام الملفات المتوازي الخاص بك إما فوق تخزين محركات الأقراص المزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة وتدعم تقنية NVMe أو على وحدات تخزين الكتل، وفقًا لمتطلبات الأداء.
- نقطة توصيل Visualizer
يمكنك إنشاء عقدة مرئية، مثل الجهاز الظاهري لوحدة معالجة الرسومات (VM) أو العقدة التي لا تعتمد على نظام تشغيل، حسب متطلباتك. يمكن لنقطة توصيل Visualizer هذه أن تكون مضيف الأساس أو منفصلة. تبعًا لمتطلبات الأمان الخاصة بحمل العمل، يمكن وضع نقطة توصيل Visualizer في الشبكة الفرعية الخاصة أو العامة.
توزيع
يتوفر الرمز المطلوب لنشر بنية المرجع هذه في GitHub. يمكنك سحب التعليمات البرمجية إلى Oracle Cloud Infrastructure Resource Manager بنقرة واحدة، وإنشاء المكدس ونشره. وبدلاً من ذلك، يمكنك تنزيل التعليمة البرمجية من GitHub إلى الكمبيوتر الخاص بك، وتخصيص التعليمة البرمجية، ونشر البنية باستخدام سطر أوامر Terraform.
- يمكنك النشر باستخدام Oracle Cloud Infrastructure Resource Manager:
- انقر
إذا لم تكن قد قمت بتسجيل الدخول بالفعل، فأدخل بيانات صلاحية المستخدم والإيجار.
- راجع البنود والشروط واقبلها.
- حدد المنطقة التي تريد نشر المكدس فيها.
- اتبع التعليمات والموجهات التي تظهر على الشاشة لإنشاء المكدس.
- بعد تكوين المكدس، انقر على إجراءات Terraform، وحدد الخطة.
- انتظر إتمام الوظيفة، وراجع الخطة.
لإجراء أية تغييرات، ارجع إلى صفحة تفاصيل المكدس، وانقر على تحرير المكدس، وقم بإجراء التغييرات المطلوبة. ثم قم بتشغيل إجراء الخطة مرة أخرى.
- إذا لم تكن هناك ضرورة لإجراء المزيد من التغييرات، فارجع إلى صفحة تفاصيل المكدس، وانقر على إجراءات Terraform، ثم حدد تطبيق.
- انقر
- يمكنك النشر باستخدام تعليمات Terraform البرمجية في GitHub:
- انتقل إلى GitHub.
- قم باستنساخ المخزن أو تنزيله إلى الكمبيوتر المحلي لديك.
- اتبع الإرشادات الواردة في مستند
README.