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vSMP Foundation
vSMP アプライアンスサーバ
スケーラブルシステムズ株式会社
サーバ・クラスタの課題
• 複数のシステムを通常のOSだけで容易に管理するこ
とは出来ないだろうか？
• アプリケーションがより多くのメモリを必要とする
のだけど、ハードウエアの増設なしで対応出来ない
だろうか？
• 現在の利用環境を変更することなく、システムの強
化（一台のサーバとして利用できるコア数やメモリ
サイズ）を図ることは出来ないだろうか？
• 短時間で導入出来て、また、必要に応じて、柔軟に
システム構成の変更が出来るソリューションな無い
だろうか？
vSMPアプライアンスサーバ
スケーラブルシステムズ株式会社
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vSMPアプライアンスサーバ
サーバ・クラスタ環境の仮想化によるシステム
ソリューションをより容易に短時間で実現
vSMPアプライアンスサーバ
既存サーバ・クラスタ
スケーラブルシステムズ株式会社
PXE＆ライセンス サーバ一式
・vSMP ライセンス
・ソフトウエアパッケージ
• vSMP Foundation
• vSMP最適化ソフトウエア
• OSネットワークブート環境
・プロビジョニング機能（オプション）
• バッチシステムとの連動
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vSMPアプライアンスサーバ
製品コンセプト
• 既存のサーバ・クラスタに対して、容易にvSMP Foundation による仮想化の
適用を可能とするプリセットアップのサーバ
• 新規にサーバを導入する場合、SMPシステムやメモリの拡張をより容易に実
現するプリセットアップ
製品の内容
• PXE＆ライセンスサーバ一式
• 仮想化ソフトウエア vSMP Foundation とそのライセンスをサーバにバンドル
• このサーバをネットワークに接続することで、既存・新規のサーバクラスタ
の仮想化を容易に実現
• 短時間でのシステム構築が可能
• 導入後のライセンスの追加も可能
• 機能や構成の変更に柔軟に対応
スケーラブルシステムズ株式会社
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vSMP Foundation による仮想化
複数のコンピュータ
シングルオペレーティングシステム
複数のコンピュータ
複数のオペレーティングシステム
APP
APP
APP
APP
OS
APP
APP
APP
APP
OS
APP
OS
APP
APP
OS
APP
OS
APP
APP
APP
OS
APP
APP
InfiniBand Fabric
APP
vSMP
Foundation
APP
InfiniBand Fabric
APP
APP
OS
スケーラブルシステムズ株式会社
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VMシステム構築
プラットフォーム（ハードウエア）
認証プラットフォームの準備とInfiniBandファブリックの構築
vSMP Foundation 実装
システム起動設定など（vSMP Foundation モジュールの設定）
オペレーティングシステム
LinuxプリインストールとvSMP Foundation 向け最適化
VMシステム構築時
の複数のステップを
vSMP アプライアン
スサーバが機能とし
て提供することでよ
り容易な導入・構築
が可能
vSMP
アプライアンス
サーバ
システムコンサルテーション
ツール・ミドルウェアインストールと調整
アプリケーション
実行環境の構築とvSMP Foundation 環境でのシステム最適化
スケーラブルシステムズ株式会社
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サーバ・クラスタ側の作業
• 必要な作業
– ネットワークからのブート設定
– サーバのMACアドレスの取得
• Linuxオペレーティングシステム
（選択可能なオプション）
1. ScaleMP社提供のvSMP最適
化カーネルを利用したOSのイ
ンストール
2. Linux OS のネットワークブー
ト環境
スケーラブルシステムズ株式会社
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仮想化によるシステム統合
管理が容易
• 標準のLinuxオペレーティングシステムだ
け利用可能
• 特別なクラスタ管理ソフトウエアなどを
必要としない
App
App
App
App
OS
利用が容易
• ワークステーションやPCサーバと同様に
利用可能
• スレッドやOpenMPなどでの並列化や
MPIなどでのパラレル処理も可能
増設が容易
• ノードを容易に追加可能
• ソフトウエア環境の変更を必要としない
スケーラブルシステムズ株式会社
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仮想化によるシステム統合の効果
大規模メモリ空間
I/O処理能力
大規模メモリを必要とするワーク
ロード
• 少ないコア数で、大きなメモリ空
間を利用
• 複数ノードのメモリを利用
I/O負荷の大きなワークロード処理
• 少ないコア数で、大容量のファイ
ル処理を行う
• メモリをI/Oのバッファに利用して
速度向上を図る
• メモリファイルシステムの利用
仮想化SMP
CPU負荷の大きな共有メモリアプリ
ケーション
• スレッドアプリケーション
（OpenMPやPthreadsなど）
計算処理能力
スケーラブルシステムズ株式会社
システム運用とアプリケーショ
ンの実行をよりシンプルに….
• リソースを統合することで運
用・管理を容易に
• アプリケーションの実行手順を
より簡便に
システム統合
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既存サーバクラスタのVMの効果
• 今までの計算環境のまま、利用できるメモリサイズを
増やすことが出来る
– CAEなどでのプリ処理やポスト処理（モデルの大型
化に対応）
– イン・メモリでの高速処理（データベースなど）
– スレッドアプリケーション（Java、OpenMPなど）
• システム管理コスト（手間）の低減（次ページ）
• 計算機リソースの有効活用
– 必要な時だけ仮想化を行い、計算機リソースの最適
な配置も可能
スケーラブルシステムズ株式会社
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システムの運用管理
App
課題）複数のシステムを通常のOSだけで容
易に管理することは出来ないだろうか？
App
App
App
OS
OS
OS
App
App
App
OS
仮想化
vSMP Foundation) 複数サーバを仮想化する
ことで通常OSだけで複数のシステムを統合
し、1台のサーバとして利用可能です。
クラスタなどの運用に時間とリソースを掛け
ることなく、システムを利用することが可能
となります。
スケーラブルシステムズ株式会社
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vSMP Foundation
活用方法とその利点
スケーラブルシステムズ株式会社
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シングルシステムの拡張
• システムをアグリゲーションして、必要なリソー
スのサーバを構築
VMによるSMPシステム
ハードウエア境界
コア数、メモリサイズの制限
スケーラブルシステムズ株式会社
ハードウエア境界の拡張
多くのコア数、大容量メモリ
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VM on VM の実現
• サーバリースを統合して、その統合されたVM上で
必要なVMを再構築（VM on VM)
VM on VM
サーバリースを一つのVMに集
約し、１台のサーバとして構築
スケーラブルシステムズ株式会社
統合されたVM上に任意サイズ
のVMを構築
Microsoft Windows にも対応
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GPUアクセラレータでのVM環境
• 複数のアクセラレータのVM環境での利用
マルチGPUアクセラレータサーバ
GPU
GPU
GPU
GPU
GPU
GPU
GPU
GPU
GPU
GPU
クラスタリソース＋GPGPU
リソースプール
スケーラブルシステムズ株式会社
マルチGPUアクセラレータ搭載
サーバを構築
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オンデマンドVM構築
• 要求されるリソースに応じたVMの動的構成
動的アグリゲーション
80コア
512GBメモリ
80コア
512GBメモリ
クラスタリソース
リソースプール
通常のクラスタシステムと共存
スケーラブルシステムズ株式会社
180コア
1TBメモリ
40コア
256GBメモリ
必要なリソースに合わせてVMを
動的に構築
ジョブ終了後はリソースを解放
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オンデマンドプロビジョニング
• 利用環境
– 単一のハードウエアインフラ
– アプリケーションに合わせてシス
テムを再構成可能
– ノード毎のプロビジョニングを動
的に実行
• 運用管理
– クラスタ環境での保守サービス
– クラスタ利用と同じように必要な
リソースに合わせてSMPシステム
利用のリソース管理が可能
• 費用
– 必要なハードウエアはクラスタシ
ステム構築に必要なもので十分
スケーラブルシステムズ株式会社
動的アグリゲーション
180コア
1TBメモリ
80コア
512GBメモリ
80コア
512GBメモリ
40コア
256GBメモリ
必要なリソースに合わせて
VMを動的に構築
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オンデマンド構築の利点
• クラスタシステムの持つリソー
スの冗長性を活用し、オンデマ
ンドでSMPシステムを構築
• 利用ノードの動的選択によるオ
ンデマンドプロビジョニング
– クラスタプールからアプリ
ケーションの実行時に必要な
リソースを選択して、システ
ム構築
– アプリケーションの利用終了
後はプールへのリソース返却
– バッチシステムへの組み込み
や商用のプロビジョニング
ツールとの連携も可能
動的アグリゲーション
180コア
1TBメモリ
80コア
512GBメモリ
80コア
512GBメモリ
80コア
512GBメモリ
必要なリソースに合わせて
VMを動的に構築
クラスタの冗長性＋SMPのリソース統合
スケーラブルシステムズ株式会社
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オンデマンド構築の利点
• クラスタシステムとの共通ハー
ドウエアコンポーネント
– ハードウエアについて、共通
のサポート体制
– 共通の管理ツールや診断ツー
ルの利用が可能
– パーツなどの共用
• リソースプールからのSMP構築
– 特定ノードのハードウエア障
害によるサービス停止の回避
– 常に必要とするSMP計算リ
ソースの確保
動的アグリゲーション
180コア
1TBメモリ
必要なリソースに合わせて
VMを動的に構築
可用性と容易な保守サービス
スケーラブルシステムズ株式会社
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バッチシステムとの連携
1．ジョブの投入
JOB
6. vSMP Foundation のリ
ソースを必要とするジョブの
実行
Cluster
2．要求されるリソースに応じた
vSMP Foundation 用ノードの選択
ノード選択
3．該当ノードのリ
ブート
対象ノードリブート
4. vSMP Foundation
によるSMPシステム
としてのプロビジョ vSMP プロビジョニング
ニング
5. 全てのソフトウエアコンポーネ
ントのインストールとPBSproク
ラスタへの組み込み
スケーラブルシステムズ株式会社
通常ノードへの転換
7. ジョブの完了後、vSMP
プロビジョンノードを通常
ノードに転換
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バッチシステムとの連携
#PBS –N test
#PBS –l select=4:ncpus=180
#PBS–N–l test
walltime=07:00:00
#PBS
#PBS–l .select=4:ncpus=40:aoe=vsmp
. .
#PBS
#PBS–N–l test
walltime=07:00:00
#PBS
#PBS–l .select=4:ncpus=80:aoe=vsmp
. .
#PBS
#PBS –l walltime=07:00:00
#PBS . . .
1. ジョブの投入
2. ジョブの必要とするリソースから必要な
クラスタリソースの確保
3. vSMP Foundation による確保リースでの
SMPシステムの動的構築
4. 構築したSMP上へのジョブ投入
5. ジョブ終了後、SMPリソースのクラスタ
への還元
スケーラブルシステムズ株式会社
動的アグリゲーション
80コア
512GBメモリ
80コア
512GBメモリ
180コア
1TBメモリ
40コア
256GBメモリ
必要なリソースに合わせて
VMを動的に構築
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マルチシステムでライセンス共有
• 複数の計算リソース間でライセンスを共有
– システムのリソースを柔軟に利用可能
MPサーバクラスタ
180コア
1TBメモリ
DPサーバクラスタ
80コア
512GBメモリ
80コア
512GBメモリ
40コア
256GBメモリ
スケーラブルシステムズ株式会社
vSMP
アプライアンス
サーバ
ライセンスサーバがトークンベース
でリソース利用状況を管理
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お問い合わせ
0120-090715
携帯電話・PHSからは（有料）
03-5875-4718
9:00-18:00 (土日・祝日を除く）
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