Oracle-IaaS 101 云夜校 第33讲：Cloud Play#10 - HPC 高性能计算

CloudPlay：HPC-高性能计算HPC：HighPerformanceComputing2高性能计算(Highperformancecomputing，缩写HPC)指通常使用很多处理器（作为单个机器的一部分）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计算资源操作）的计算系统和环境。高性能计算(HPC)使科学家和工程师们能够解决复杂的计算密集型和数据密集型问题。HPC应用程序通常需要高网络性能、快速存储、大量内存、超高计算能力或上述所有条件。行业举例科学计算–研究,理论验证,实验建模工程–系统设计,测试,结构分析气象建模–模拟气象过程商业金融–投资建模,金融衍生计算,风险分析

IBMTechnicalSupportCenterHPC常见行业HPC常见行业：渲染制图41000台16Core服务器，需要连续运行1.5年业务来了！计算资源多多益善，越多越好！蛋白质分子是非常复杂的链，实际上可以表示为无数个3D图形。实际上，在将蛋白质放到某种溶液中时，它们会快速“折叠”成自己的自然状态。不正确的折叠会导致很多疾病，例如Alzheimer病；因此，对于蛋白质折叠的研究非常重要。科学家试图理解蛋白质折叠的一种方式是通过在计算机上进行模拟。实际上，蛋白质的折叠进行得非常迅速（可能只需要1微秒），不过这个过程却非常复杂，这个模拟在普通的计算机上可能需要运行10年。这个领域只不过是诸多业界领域中很小的一个，但是它却需要非常强大的计算能力。业界中其他领域包括制药建模、虚拟外科手术训练、环境和诊断虚拟化、完整的医疗记录数据库以及人类基因项目。IBMTechnicalSupportCenterHPC常见行业：生命科学研究震动图中包含有大陆和洋底内部特性的详细信息，对这些数据进行分析可以帮助我们探测石油和其他资源。即便对于一个很小的区域来说，也有数以TB计的数据需要重构；这种分析显然需要大量的计算能力。这个领域对于计算能力的需求是如此旺盛，以至于超级计算机大部分都是在处理这种工作。

其他地理学方面的研究也需要类似的计算能力，例如用来预测地震的系统，用于安全性工作的多谱段卫星成像系统。IBMTechnicalSupportCenterHPC常见行业：石油和天然气勘探高性能计算：比大更大软件并行计算MPI（科学计算）并行集群高性能硬件集群更高的计算能力更高的IO能力更高的网络能力IBMTechnicalSupportCenter78VS不使用云使用云渲染100台计算3个月5000台计算2天天下武功，唯快不破！高性能计算=高弹性业务需求Accenture：OracleIaaS2.0更高的性能、更低的TCOConfidential–OracleInternal/Restricted/HighlyRestricted9Source:AccenturePerformanceTestingResults:Oracle’sEnterprise-gradeCloudisHereTCO：8Xlower性能：3.4XfasterOracle裸机云服务来帮忙！提供适用于HPC行业的高要求负载云服务将公有云的弹性、多用性与内部部署基础设施的细粒度控制、安全性和可预测性组合，提供具有高性能、高可用性而又经济高效的基础设施服务BareMetal企业云出类拔萃企业级高可用性能可预测，高速流畅灵活性和安全性大大提高。适合现代化架构的先进硬件。不再有影子ITIaaSlaaSPaaSSaaSDaaSBareMetal是Oracle新一代IaaS支持下的物理整机或虚拟机的IaaS、PaaS订阅，提供极致性能、灵活安全的SDN网络服务：使用OracleBareMetal

CloudComputeService可以配置和管理裸机计算实例，支持在几分钟内启动Oracle裸机计算资源。就像在用户内部数据中心一样，按照部署和运行应用程序的实际需要供应裸机实例使用OracleBareMetalCloudNetworkingService为云计算资源创建和管理网络组件。您可以使用访问规则和路由配置虚拟云网络（VCN）以支持公网和私网流量的路由使用OracleBareMetalCloudBlockVolumeService提供高性能网络存储，能够支持更高的I/O密集型工作负载，可以使用BlockVolume扩展计算实例的存储容量，提供持久和持续的数据存储，支持跨计算实例的迁移，以及承载大型数据库的运行使用OracleBareMetalCloudObjectStorageService为非结构化数据的存储提供高吞吐量服务，ObjectStorage为海量数据分析和图片及视频的访问服务提供了近乎无限的存储容量。BlockVolume上的数据可以备份到ObjectStorage上，以增加数据持久性使用OracleBareMetalCloudIdentity和AccessManagementService控制对OracleBareMetalCloud的访问，通过创建和管理隔离区，用户，组及策略，定义资源权限业界领先的高性能低成本单个BM实例吞吐量达到230KTPS在200个节点的shard数据库上交易吞吐量达到1100万TPC-DC测试中，性能比on-premises系统快115%比其他公有云服务快40%比AWS相似配置的云服务便宜20%Oracle裸机云服务来帮忙！-概述OracleConfidential–Internal&HighlyRestricted12BMC：36OCPUAWS：32vCPUAliyun:64vCPU计算资源存储：比阿里云高40倍IOPS

IOPSLocalSSDBlockStorageOracle400万45,000AliCloud10万15,000倍数40倍3倍高度可扩展，平坦的物理网络设计没有网络或CPU超售，提供可预测的带宽和性能极小的延时，网络中任意两点之间最多有两跳。网络：扁平化网络，实现可预测的性能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安全隔离性：Off-boxvirtualization

最大灵活性和安全软件定义网络=最大灵活性无预安装软件=最佳的客户安全性直连的计算和存储

=企业级性能保证OffBoxIO虚拟化与CPU虚拟化分离

=没有额外的Hypervisor的性能影响BorderRoutersTootherAvailability

Domains

insameregionCustomerComputeCustomerStorageInternalControlPlanesToCorporateNetworkToInternetFlatDataCenterNetworkAvailability

Domainn高性能计算负载Confidential–OracleInternal/Restricted/HighlyRestricted16单一BM实例支持230KTPS200节点分片数据库支持11

millionTPS比内网部署快115%的

TPC-DC基准测试性能比部署在其他云上快40%数据库和大数据负载高性能计算MPI负载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高性能计算：计算核数多AWS2.25倍存储：提供410万IOPS，比AWS高11倍，比阿里云高40倍网络：免费10TB网络下行流量，比AWS高10倍、免费公网IP、免费AD间流量。高安全专属计算资源不同租户间计算、网络、存储完全隔离端口无阻塞没有云厂商的监控插件低价格比OPC通用计算低26%比AWS相似型号低82%比阿里相似型号低43%BareMetal优势

OracleBareMetalOPC–GeneralComputeAWSI2(IO优化型)AWSM4(通用型)AliCloud（IO优化型）OCPUPrice$54/月(Metered)$72/月(Metered)$306/月(Metered)$86/月(Metered)$94/月单实例最大CPU36OCPU(72vCPU)16OCPU(32vCPU)32vCPU64vCPU40vCPU单实例最大IOPS410万(8K)1,500036.5万(4K)6,500010万22渲染客户案例：YellowDogOracle帮助YellowDog建立世界上最快的云上计算系统–没有使用任何本地物理机器BM高性能计算能力使3D渲染变得更快，能更好的为3D绘图师与动画制作者服务。标准生产作业可以在不到两小时内完成与其他公共云提供商（AWS）相比，性能提升9.8倍。3D渲染是YellowDog的第一个市场。之后将逐渐进入企业深度学习，计算流体力学等行业。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客户案例：DataStax在OracleIAAS2.0BareMe