• 近乎無限的基礎(chǔ)架構(gòu)——幾乎可以實時享用基礎(chǔ)架構(gòu)；反過來，沒有工作負載時，基礎(chǔ)架構(gòu)可以縮回到近乎零資源。

• 根據(jù)工作負載配置資源——可以根據(jù)工作負載，隨時分配操作系統(tǒng)或服務(wù)器的類型，大幅改進了資源配置方面的靈活性。

實施HPC云面臨的障礙

盡管云計算有諸多優(yōu)勢，但是在考慮云計算是否適合HPC環(huán)境時還有很多障礙需要克服。

• 安全性和知識產(chǎn)權(quán)——云環(huán)境中的數(shù)據(jù)對商業(yè)企業(yè)來說常常是核心的知識產(chǎn)權(quán)。絕不能忽視這種可能性：商業(yè)競爭對手可能使用相同的共享計算資

• 軟件許可——大多數(shù)商業(yè)企業(yè)使用獨立軟件開發(fā)商（ISV）提供的第三方軟件來運行或管理HPC作業(yè)。這些應(yīng)用軟件在購買時都附有法律協(xié)議，明確了該應(yīng)用程序可以在何處運行，通常都規(guī)定該應(yīng)用程序只能在客戶的場地運行。

• 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移——除非企業(yè)完全采用云計算，棄用自己的數(shù)據(jù)中心，否則用于模擬的模和結(jié)果就必須在云計算提供商與客戶數(shù)據(jù)中心之間進行傳輸。然而這項工作很復(fù)雜，因為就傳輸大容量文件而言，互聯(lián)網(wǎng)帶寬很有限；而且對大多數(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）提供商來說，進出云環(huán)境傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)都是按字節(jié)數(shù)計費的“收費服務(wù)”。

• 定價模式——按使用量付費的模式常常對客戶有很大的吸引力，但如果長期使用公共云，其費用通常比在兩年內(nèi)自己擁有和維護硬件的成本貴兩三倍。公司應(yīng)認真確定在多長時間內(nèi)使用公共云比使用本地服務(wù)器更有優(yōu)勢。

面向HPC的云計算

HPC數(shù)據(jù)中心必須綜合考慮采用云計算的商業(yè)理由及其面臨的障礙，才能確定這種模式是否適合本企業(yè)以及哪種模式最適合自己。

實現(xiàn)HPC云需要幾款工具，包括虛擬機管理程序平臺、工作負載管理器和基礎(chǔ)架構(gòu)管理工具包。管理工具包應(yīng)該提供策略定義及執(zhí)行、配置管理、資源預(yù)留及報告等功能。虛擬機管理程序平臺應(yīng)該為云計算資源的虛擬部分提供良好的基礎(chǔ)。最后，工作負載管理器應(yīng)該提供作業(yè)管理功能。

對多數(shù)大型HPC環(huán)境來說，用戶需要考慮采用私有云還是混合云解決方案。在混合云環(huán)境中，可以在峰值需求期間使用外部公共云，這又叫“云爆發(fā)”（cloud bursting）；比較小的HPC環(huán)境可能應(yīng)該考慮公共云，使用的所有資源都在云端。不管使用哪一種模式的云，特別重要的是確?；A(chǔ)架構(gòu)包含可以同時充分利用物理資源和虛擬資源的管理層，因為HPC應(yīng)用程序仍主要放置在物理機器上。在理想情況下，該管理層應(yīng)該能夠把虛擬機管理程序環(huán)境和物理環(huán)境合并為一個動態(tài)共享的基礎(chǔ)架構(gòu)，既支持多種操作系統(tǒng)，又支持異構(gòu)環(huán)境。

混合云方案對HPC環(huán)境來說可能非常有優(yōu)勢，因為它可以提供完成作業(yè)所需要的額外計算能力。在下列情況尤其應(yīng)該考慮采用云爆發(fā)方案：

• 預(yù)計作業(yè)在本地運行的等待時間過長時；

• 如果作業(yè)在本地運行所需的累計運行時間過長時；

• 當作業(yè)對進出云環(huán)境的數(shù)據(jù)傳輸要求不高時。

一旦確定了企業(yè)實施云計算的最佳方案，就可以采用多種方法來評估IaaS提供商，看看哪一家提供商最適合本企業(yè)的應(yīng)用和工作負載要求。評估時要考慮的因素包括性能、可靠性、創(chuàng)建實例的速度、價格等，此外，還應(yīng)該考慮每一家IaaS提供商的洽談和定價流程以及政策，還要對照服務(wù)級別協(xié)議（SLA）評估可靠性。考慮上述每一個因素對于企業(yè)選擇最適合其用途的提供商大有幫助。

作者介紹

Chris Porter 現(xiàn)任Platform公司HPC云產(chǎn)品經(jīng)理，他在HPC和云計算領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗，他曾經(jīng)撰寫過眾多有關(guān)HPC和云計算的白皮書。

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