Introduction
Cette étude de cas porte sur la transformation de l’environnement de calcul haute performance d’un client, en mettant en évidence les défis de l’évolutivité et de l’automatisation. L’objectif était de créer un cluster HPC élastique, d’automatiser la soumission des tâches et d’améliorer la visualisation à l’aide des services AWS. La solution mise en place a permis des gains de performance notables et une augmentation de la productivité des utilisateurs, démontrant les avantages d’une approche HPC infonuagique.
Les défis
Le client a fait face à de multiples défis lors de l’exploitation des charges de travail HPC, notamment en ce qui concerne l’évolutivité, l’efficacité des coûts et la visualisation :
- Automatisation limitée pour l’approvisionnement à la demande de la plateforme HPC
- Difficulté à faire évoluer la plateforme HPC pour répondre à la demande croissante
- Un cluster HPC non élastique qui ne permet pas l’approvisionnement dynamique des ressources de calcul
- Manque d’intégration avec les outils de pré- et post-traitement, ce qui limite les flux de travail cloud de bout en bout
- Aucune solution de visualisation disponible pour la surveillance, la soumission et l’interaction des tâches
- Hébergement de solveurs de simulation (Fluent, Mechanical, CST, Altair Flux) sur AWS Cloud
L’objectif
Les objectifs principaux étaient de moderniser l’infrastructure HPC en adoptant l’automatisation, l’extension élastique des ressources de calcul et la visualisation, tout en assurant la facilité du suivi des coûts et en améliorant la productivité des utilisateurs.
- Construire un cluster HPC élastique pouvant s’adapter de façon dynamique à la hausse ou à la baisse
- Automatiser la soumission et le suivi des tâches grâce à des tableaux de bord centralisés
- Héberger entièrement les solveurs et les outils post-traitement sur AWS Cloud
- Permettre la visualisation à distance pour les tâches de pré/post-traitement et de solveur
- Intégrer SPDM Minerva
La solution
La solution mise en œuvre a tiré parti des capacités HPC d'AWS et de SOCA (Scale-Out Computing on AWS) pour créer un environnement flexible, automatisé et rentable :
Évaluation
- Évaluation de l’infrastructure HPC existante et identification des goulets d’étranglement
- Cartographie de l’environnement applicatif et des exigences de performance
- Sélection des types d’instances appropriés (HPC 6a, c6i, c7i, r7i) selon les résultats de tests comparatifs
Construction
- Déploiement de SOCA pour des modèles de tâches spécifiques aux applications et l'orchestration des charges de travail
- Mise en place de la visualisation à distance grâce à Nice DCV
- Configuration de la soumission de tâches, des tableaux de bord de surveillance et de l’orchestration des flux de travail via l’API REST
- Activation de l’intégration SPDM (Ansys Minerva) avec AWS SOCA
- Installation du serveur de licences et des applications
Exploitation
- Cycle de vie HPC de bout en bout dans le nuage : prétraitement, exécution du solveur et post-traitement
- Provisionnement élastique des ressources de calcul pour la rentabilité
- Surveillance continue et gestion des opérations
Les avantages
Le client a constaté des avantages techniques et commerciaux significatifs grâce au nouvel environnement HPC cloud-native :
- Aucun coût pour les nœuds de calcul lorsqu’aucun travail actif n’est en cours
- Prise en charge complète du cycle de vie des travaux HPC, avec prétraitement, post-traitement et solveurs entièrement accessibles dans le cloud
- Visualisation à distance à la demande pour l’interaction avec les tâches via DCV (Desktop Cloud Visualization)
- Améliorations des performances de 30 à 40 % par rapport à l’infrastructure sur site
- Productivité utilisateur accrue par l’élimination des temps d’attente et l’activation du travail à distance
Services AWS
- AWS SOCA
- Amazon EC2 avec Auto Scaling
- Amazon Elastic File System (EFS)
- Amazon S3
- Amazon Fsx for Netapp
- Amazon DCV (anciennement Nice DCV)
- Amazon Opensearch Service
- AWS Secrets Manager
- AWS Cloud Watch
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