High-Performance in der Cloud - geht das?

» Von Oliver Tennert, 16.02.2015 09:07.

Beispiel einer HPC-Cloud

Das heisst aber nicht, dass HPC und Cloud sich gegenseitig ausschliessen. Denn es gibt durchaus Bereiche, in denen ein Trend zur HPC-Cloud zu erkennen ist – und die Vorteile eines solchen Ansatzes extrem weitreichend sind. Gerade akademische Institutionen setzen heute in im-mer stärkerem Mass auf HPC in der Cloud.

Ein aktuelles Beispiel zeigt die Vorteile: Bis Anfang 2013 hat die Technische Universität (TU) Clausthal ihren Studentinnen und Studenten für HPC-Anwendungen Workstations und Standard-PCs zur Verfügung gestellt. Die TU wollte diese heterogene Infrastruktur konsolidieren und hat deshalb Transtec mit der Implementierung einer Private-Cloud-Um­gebung beauftragt, um das Rechenzentrum den Anwendern als IaaS- oder SaaS-Lösung zur Verfügung zu stellen. Im Rahmen des Projekts wurde ein leistungsfähiger Cluster aufgebaut, der aus 24 Rechenknoten mit ins-gesamt 384 Prozes-sorkernen besteht und 2,25 TB RAM bietet. Damit genügt die Rechenleistung allen in den Forschungs- und Entwicklungsbereichen genutzten Applikationen.

Prinzipiell können dabei alle Anwender selbst entscheiden, ob sie vorinstallierte Applikationen inklusive Rechenleistung oder nur die HPC-Performance der Compute-Cloud nutzen wollen. Der Zugriff auf die Cloud-Umgebung kann sowohl aus dem internen Netzwerk heraus als auch über das Internet von jedem Standort aus erfolgen. Zentraler Vorteil des neuen Ansatzes ist die deutliche Reduzierung des in der Vergangenheit sehr hohen Administrations­aufwands und die optimale Ausschöpfung der bereitgestellten Compute-Ressourcen. Da die HPC-Ausgangslage bei vielen Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten ähnlich ist, hat das HPC-Cloud-Modell der TU Clausthal durchaus Modellcharakter.

Cloud-fähige HPC-Anwendungen

Generell stehen heute vermehrt auch lastintensive HPC-Applikationen für eine Cloud-Nutzung zur Verfügung. Eine aktuelle Innovation betrifft das Remote 3D Processing. Transtec beispielsweise arbeitet in diesem Bereich mit dem Grid- und Cloud-Lösungsanbieter Nice zusammen. Das Unternehmen stellt eine Lösung zur Remote-Visualisierung bereit, die unter anderem ein inkrementelles Provisioning, On-Demand-Allokation sowie ein effizientes Management von Lizenzen und interaktiven Sessions bietet.

Fazit: Fallstricke beachten

Trotz der offensichtlichen Vorteile, Rechen­leistung und Speicherkapazität in der Cloud zu nutzen, sollten die Schwierigkeiten im Hinblick auf Sicherheitsanforderungen, HPC-typische Datenmengen und Lizenzmodelle nicht unterschätzt werden. Eine differenzierte Heran­ge-hensweise mit dem Abwägen von Vor- und Nachteilen ist für jedes Unternehmen zu empfehlen, das sich mit dem Gedanken trägt, Cloud-Dienstleistungen für HPC-Systeme zu nutzen. Auch wenn sich ein Unternehmen zunächst gegen eine HPC-Cloud entscheidet, bleibt ein konkreter Anwendungsfall immer noch denkbar: Das Cloud-Bursting, das heisst, der Zugriff auf zusätzliche Cloud-Ressourcen, wenn sich Engpässe bei den HPC-Rechenkapazitäten im eigenen Rechenzentrum ergeben.

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