Giải pháp Sẵn sàng cho Sản xuất Kỹ thuật số HPC với Intel Xeon thế hệ thứ 3 dành cho Siemens Simcenter STAR-CCM+

Thông thường có ba tầng lưu trữ cho HPC: lưu trữ sơ bộ, lưu trữ hoạt động và lưu trữ lưu trữ, khác nhau về kích thước, hiệu suất và độ bền.

Lưu trữ đầu có xu hướng tồn tại trong suốt thời gian của một mô phỏng. Nó có thể được sử dụng để chứa dữ liệu tạm thời không thể nằm trong bộ nhớ chính của hệ thống điện toán do không đủ dung lượng bộ nhớ vật lý. Các ứng dụng HPC có thể được coi là “I/O bị ràng buộc” nếu quyền truy cập vào bộ lưu trữ cản trở tiến trình mô phỏng. Đối với các khối lượng công việc HPC này, giải pháp tiết kiệm chi phí nhất thường là cung cấp đủ bộ nhớ cục bộ được gắn trực tiếp trên các nút điện toán.

Đối với những trường hợp mà ứng dụng có thể yêu cầu một hệ thống tệp dùng chung trên toàn cụm máy tính, hệ thống tệp dùng chung hiệu suất cao có thể phù hợp hơn là dựa vào bộ lưu trữ được gắn trực tiếp cục bộ. Thông thường, việc sử dụng bộ lưu trữ cục bộ được gắn trực tiếp mang lại hiệu suất/giá tổng thể tốt nhất và được coi là phương pháp hay nhất cho hầu hết các mô phỏng kỹ thuật có sự trợ giúp của máy tính (CAE). Vì lý do này, bộ nhớ cục bộ được bao gồm trong các cấu hình đề xuất với hiệu suất và dung lượng phù hợp cho nhiều khối lượng công việc sản xuất. Nếu các yêu cầu về khối lượng công việc dự kiến ​​vượt quá hiệu suất và dung lượng được cung cấp bởi các cấu hình lưu trữ cục bộ được đề xuất, thì cần lưu ý đến kích thước lưu trữ đầu một cách thích hợp dựa trên khối lượng công việc.

Lưu trữ hoạt động thường được định nghĩa là lưu trữ được sử dụng để duy trì kết quả trong suốt thời gian của dự án và dữ liệu khác, chẳng hạn như thư mục chính, sao cho dữ liệu có thể được truy cập hàng ngày trong một thời gian dài. Thông thường, dữ liệu này bao gồm các tệp đầu vào và kết quả mô phỏng, có thể được chuyển từ bộ lưu trữ ban đầu, thường là theo cách tuần tự hoặc từ người dùng phân tích dữ liệu, thường là từ xa. Vì dữ liệu này có thể tồn tại trong một khoảng thời gian dài nên một số hoặc tất cả dữ liệu có thể được sao lưu theo định kỳ, trong đó khoảng thời gian được chọn dựa trên sự cân bằng chi phí để lưu trữ dữ liệu hoặc tạo lại dữ liệu nếu cần.

Dữ liệu lưu trữ được giả định là tồn tại trong một thời gian rất dài và tính toàn vẹn của dữ liệu được coi là rất quan trọng. Đối với nhiều hệ thống HPC khiêm tốn, việc sử dụng bộ lưu trữ dữ liệu lưu trữ hiện có của doanh nghiệp có thể có ý nghĩa nhất, vì khía cạnh hiệu suất của dữ liệu lưu trữ có xu hướng không cản trở các hoạt động của HPC. Kinh nghiệm của chúng tôi khi làm việc với khách hàng cho thấy rằng không có giải pháp lưu trữ và vận hành ‘một kích thước phù hợp với tất cả’. Nhiều khách hàng dựa vào bộ lưu trữ doanh nghiệp của công ty họ cho mục đích lưu trữ và khởi tạo một hệ thống lưu trữ vận hành hiệu suất cao dành riêng cho môi trường HPC.

Bộ nhớ hoạt động thường có kích thước dựa trên số lượng người dùng dự kiến. Đối với ít hơn 30 người dùng, một máy chủ lưu trữ NFS, chẳng hạn như Dell EMC PowerEdge R740xd thường là một lựa chọn thích hợp. Một máy chủ lưu trữ được trang bị phù hợp có thể là:

• Máy chủ Dell EMC PowerEdge R740xd
• Bộ xử lý kép Intel® Xeon® Silver 4210
• Bộ nhớ 96 GB, 12 x 8GB 2666 MTps DIMMS
• Bộ điều khiển RAID PERC H740P
• 2 x 480GB SSD SATA sử dụng hỗn hợp trong RAID-1 (Dành cho HĐH)
• 12 x 12TB 3.5: Ổ cứng NLSAS trong RAID-6 (dành cho dữ liệu)
• Dell EMC iDRAC9 Express
• 2 bộ cấp nguồn 750 W (PSU)
• Bộ điều hợp ConnectX-6 HDR100 InfiniBand
• Bộ điều hợp Ethernet tốc độ cao dành riêng cho trang web (tùy chọn)

Cấu hình máy chủ này sẽ cung cấp 144TB dung lượng lưu trữ thô. Đối với những khách hàng mong đợi từ 25-100 người dùng, một giải pháp lưu trữ hoạt động, chẳng hạn như NAS mở rộng Dell EMC PowerScale A200 có thể phù hợp.

Đối với những khách hàng mong muốn một hệ thống tệp song song hiệu suất cao được chia sẻ, giải pháp Lưu trữ PixStor Thiết kế được xác thực cho HPC được hiển thị trongHình 2là phù hợp. Giải pháp này có thể mở rộng quy mô lên tới nhiều petabyte dung lượng lưu trữ.

Hình 2. Thiết kế đã được xác thực cho Bộ lưu trữ PixStor