Windows HPC вместо Unix

Корпорация Microsoft строит свою стратегию вокруг запланированного на начало ноября выпуска первого высокопроизводительного сервера, который, как предполагается, сыграет роль катализатора в организации предоставления высокопроизводительных вычислительных ресурсов (High Performance Computing, HPC) для будущих приложений.

В рамках этой стратегии Microsoft применяет свой обычный принцип "упрощенных вычислений" к дорогостоящим и зачастую сложным высокопроизводительным вычислениям. Он воплощается в виде сервера Windows HPC Server 2008 и опирается на созданную корпорацией коллекцию приложений, управляющих программ, инструментов разработки, а также на сообщество независимых производителей программного обеспечения.

"Мы не говорим сейчас о какой-то масштабной работе над некими уникальными продуктами. Речь главным образом идет о компоновке и выпуске решений с соответствующим лицензированием, - подчеркнул Гордон Хафф, аналитик компании Illuminata. - По мере того как HPC приобретают все более массовый характер и применяются для решения самых разных задач, будь то проектирование продуктов или бизнес-аналитика, Windows становится не столь уж неподходящей платформой, как это могло показаться в прошлом".

В конце сентября Microsoft сообщила о том, что HPC Server 2008 будет выпущен 1 ноября. Это будет один из самых серьезных шагов корпорации, направленных на предоставление возможности параллельных вычислений предприятиям, которые специализируются на максимально приближенном к реальному времени моделировании, проектировании и сложных вычислениях.

Но путь этот, несомненно, тяжел.

Сейчас, по данным IDC, корпорация Microsoft может претендовать менее чем на 5% оборота рынка HPC. Для Linux этот показатель равен 74% и более 21% для вариантов Unix. Кроме того, есть и такие конкуренты, как Red Hat, с прошлого года выпускающая свой Enterprise Linux for HPC Compute Nodes. А в конце прошлого года на рынке HPC вновь заявила о себе компания Sun Microsystems, представив систему Constellation System. В прошлом, однако, такого рода трудности не пугали Microsoft.

Компания делает ставку на таких пользователей, как инженеры, которые будут для выполнения потоков своих заданий либо сочетать рабочие станции под Windows с базовыми кластерами HPC под Windows, либо перенесут эти задания с настольных систем на инфраструктуру HPC.

Microsoft также рассчитывает на то, что такое сочетание настольных и базовых систем найдет применение у пользователей Excel, вызывающих функции со своей настольной системы, которая в фоновом режиме запускает агента, выполняющего некоторые вычислительные алгоритмы на сетевом кластере HPC и возвращающего ответ. Пользователь даже не будет подозревать о связи базовой системы с Excel, который широко применяется в финансовых сервисах.

Выпустив в 2006 году Windows Compute Cluster Server 2003, компания Microsoft вместе со своими партнерами, такими как HP и Intel, стремится пробудить у массового рынка интерес к HPC, и этот план может увенчаться успехом по мере снижения цен и увеличения производительности на платформах технических вычислений.

Однако Microsoft, как считают эксперты, вряд ли предложит решения, способные заменить высокопроизводительные среды HPC, созданные на основе Linux и Unix.

Реальная возможность привлечь новых покупателей с настольной инфраструктурой Windows - это по-новому взглянуть на HPC для рабочих групп и подразделений.

Специалисты IDC утверждают, что в 2007 году объем доходов от аппаратного обеспечения HPC, полученный только от продажи платформ для рабочих групп и подразделений, составил почти 5,5 млрд долл., то есть более половины всего оборота этого рынка в 10 млрд долл. Цена на платформы в этих сегментах колеблется от 100 тыс. долл. и ниже (для рабочих групп) до 100 - 250 тыс. долл. (для подразделений).

Недавно подписанное Microsoft партнерское соглашение с Cray о сотрудничестве в сфере аппаратного и программного обеспечения при создании "персонального" суперкомпьютера CX1, предназначенного для финансовых сервисов, аэрокосмической промышленности, автомобильной отрасли, академических исследований и наук о жизни, стоит 25 тыс. долл. и согласуется с планом Microsoft, как и цена 475 долл. из расчета на узел сервера HPC Server 2008. Это вовсе не означает, что Microsoft не будет стремиться выше. В начале этого года кластер Windows Server 2008 HPC, созданный Национальным центром суперкомпьютерных приложений США, занял 23-е место в списке 500 самых крупных в мире суперкомпьютеров. Производительность этой системы оценивается в 68,5 TFLOPS и эффективность работы ее 9472 ядер составляет 77,7%.

Однако эксперты считают, что система Microsoft займет в этом списке значительно более низкое место.

"Стратегия Microsoft ориентирована, в первую очередь, на вертикальные рынки, где Microsoft занимает серьезные позиции как производитель решений для настольных систем и рассчитывает распространить среду Windows и дальше, - заметил Стив Конвей, вице-президент IDC по исследованиям в области технических вычислений. - Сюда относятся такие приложения, как Excel, и инструменты, подобные Visual Studio, благодаря чему пользователи могут унифицировать свои задания для настольных систем и серверов".

Как сообщил Райан Вейт, менеджер подразделения HPC Server 2008, в Microsoft планируют также интегрировать HPC Server с инструментарием System Center для ведения мониторинга на уровне приложений и быстрого предоставления вычислительных ресурсов, выпустив к концу года HPC Management Pack for System Center Operations Manager.

Корпорации связывает HPC Server 2008 с Visual Studio Team Services и языком функционального программирования F#, предназначенным для помощи в создании новых приложений и переписывании старых приложений для сред с параллельными вычислениями.

"Мы хотим создать целостную систему", - подчеркнул Винс Мендилло, директор по HPC в подразделении серверов и инструментальных средств компании Microsoft.

Немаловажен и тот факт, что система уже знакома пользователям. Windows HPC Server 2008 создан на основе 64-разрядной версии Windows Server 2008.

Эта платформа объединяет в один пакет операционную систему с интерфейсом передачи сообщений и планировщиком заданий, созданными Microsoft.

Серверное программное обеспечение, рассчитанное на масштабирование до нескольких тысяч ядер, также включает в себя высокоскоростной NetworkDirect RDMA, новый интерфейс для удаленного прямого доступа к памяти, и обеспечивает интероперабельность кластеров за счет поддержки таких стандартов, как спецификация High Performance Computing Basic Profile, подготовленная Open Grid Forum. Сервер включает в себя функции работы в высокоскоростных сетях, инструментарий управления кластерами, улучшенные возможности восстановления после сбоев и поддерживает кластерные файловые системы сторонних производителей.

"Систему высокопроизводительных вычислений больше нельзя называть узкоспециализированным решением ни с точки зрения аппаратной платформы, ни с точки зрения распространенности, - считает Хафф. - По большей части для таких систем используют крупные аппаратные комплексы, и с их помощью решают все виды задач в самых разных компаниях и организациях".

Именно на эту тенденцию делает ставку Microsoft.

"Мы можем автоматически масштабировать приложения пользователей на рабочих станциях с Windows с помощью суперкомпьютерных возможностей, реализованных в базовой системе, - отметил Вейт. - Когда все это объединено вместе, HPC становится намного проще использовать".