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Microsoft HPCを作成する

HPC(High-Performance Computing)とは?

複雑な演算を解くためのコンピューターとして、スーパーコンピューター又はコンピュータークラスターを意味します。 本インストールガイドは、Microsoftから提供するHPC Packをより簡単にインストールできるように、init Scriptを利用した方法をご紹介します。

構成時の注意事項

  • HPC、Active Directoryの全てのノード間での通信が円滑でなければなりません。
  • ACGの設定の際に、以下のHPCサービスで使用するポートを参考にして設定しなければなりません。
  • 全てのインストールが完了した後、init ScriptからActive Directoryアカウントに関連する情報を必ず削除しなければなりません、

Active Directoryを構成する

  • Windows HPC Pack 2012 R2は、Active Directoryを基に構成されます。
  • 使用中のActive Directoryがあれば、HPC Service用のアカウントを追加した後、HPC Headノードをインストールするに進みます。

① Active Directoryのインストールのためのinit Scriptを登録します。

  • コンソール画面からinit Scriptをクリックし、新規のinit Scriptを登録します。

② Scriptの内容に変数の値を適切に変更し、以下の内容を記入します。

  • domain:ユーザーの作成しようとするActive Directory Domain Name
  • domain_password:Domain AdminアカウントのPassword
  • hpc_user:HPCサービスで使用するDomain user名
  • hpc_password:HPCアカウントのPassword
domain = "ncp.local"
domain_password = "qwer!234"
hpc_user = "ncp\hpcadmin"
hpc_password = "qwer!234"

Dim oFSO
On Error Resume Next
Set oFSO = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
oFSO.CreateFolder "C:\Windows\Temp\hpc"
Set objShell = CreateObject("Wscript.Shell")
objShell.Run("powershell.exe wget -uri http://init.ncloud.com/hpc/install_ad.ps1 -outfile c:\Windows\Temp\hpc\install_ad.ps1")
WScript.Sleep 60000
command = "powershell.exe -noexit -f c:\windows\temp\hpc\install_ad.ps1 -domain " & domain & " -domain_password " & domain_password & " -hpc_user " & hpc_user & " -hpc_password " & hpc_password
objShell.Run(command)

③ VMの作成から約10分後にVMに接続します。

  • Active Directory Users and Computersを開き、ドメイン構成が正常に完成しているかを確認します。
  • C:\Windows\Temp\Hpc\add_hpcuser.ps1のPowerShellスクリプトを実行し、HPCサービスアカウントの登録及び権限を設定します。

HPC Headノードをインストールする

Headノードは、Windows HPCでjob scheduling、deployment、clusterの管理を担っています。

Headノードは、 単一ノード構成又は複数のノードを用いたHAの構成が可能であり、本ガイドでは、単一ノードでの構成方法をご提供しています。HPCのavailabilityを重要視されるお客様は、Head ノードの二重化を考慮してください。

① HPC Headノードのインストールのためのinit Scriptを登録

② Script欄に以下のvbsスクリプトの変数を適切に変更して記入します。

  • domain:HPC Headノードの登録するDomain名
  • dns_ip:HPC Headノードの登録するActive DirectoryサーバのIPアドレスを記入します。
  • domain_user:HPCのインストールを行うdomain administratorアカウントを記入します。(本ガイドでは、domain administratorアカウントを使用していますが、従来Active Directoryを利用して構成されているお客様は、HPCのインストールの際に必要な権限を有する他のアカウントをお使いになっても構いません。)
  • domain_password:hpcのインストールを行うdomain administratorの権限アカウントのPasswordを記入します。
domain = "ncp.local"
dns_ip = "Active Directory IP記入(例:10.10.10.10) "
domain_user = "ncp\administrator"
domain_password = "ncpncp1@"

Dim oFSO
On Error Resume Next
Set oFSO = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
oFSO.CreateFolder "C:\Windows\Temp\hpc"
Set objShell = CreateObject("Wscript.Shell")
objShell.Run("powershell.exe wget -uri http://init.ncloud.com/hpc/join_headnode.ps1 -outfile c:\Windows\Temp\hpc\join_headnode.ps1")
WScript.Sleep 60000
command = "powershell.exe -noexit -f c:\windows\temp\hpc\join_headnode.ps1 -domain " & domain & " -dns_ip " & dns_ip & " -domain_user " & domain_user & " -domain_password " & domain_password
objShell.Run(command)

③ Active DirectoryノードのActive Directory Users and Computersドメインの下のComputersHPC-HEADオブジェクトが作成されていることを確認した後、②番でdomain_user、domain_passwordの変数に設定したアカウント情報を利用してHeadノードにログインします。 (例:アカウント:ncp\administrator、サーバパスワード:qwer!234)

④ HPC Packのインストールを行うために、C:\Windows\Temp\Hpcの下にinstall_head.ps1のPowerShellスクリプトを実行します。

⑤ インストールが完了すると、HPC Cluster Managerを実行して正常にインストールが完了しているかを確認します。

HPC Brokerノードをインストールする

① HPC Brokerノードをインストールするためのinit Scriptを登録します。

② Script欄に以下のvbsスクリプトの変数を適切に変更して記入します。

  • node_type:インストールするノードタイプを選択します。(broker)
  • Domain:HPC Brokerノードの登録するDomain名
  • dns_ip:HPC Brokerノードの登録するDomain ControllerサーバのIPアドレスを記入します。
  • domain_user:HPCのインストールを行うdomain administratorアカウントを記入します。
  • domain_password:HPCのインストールを行うdomain administratorの権限アカウントのPasswordを記入します。
  • hpcuser:HPCサービスを実行する際に使用するDomain user名
  • hpcpassword:HPCサービスを実行する際に使用するDomain userのPassword
node_type = "broker"
domain = "ncp.local"
dns_ip = "Active Directory IP記入(例:10.10.10.10) "
headnode = "hpc-head.ncp.local"
domain_user = "ncp\administrator"
domain_password = "ncpncp1@"
hpc_user = "ncp\hpcadmin"
hpc_password = "ncpncp1@"

Dim oFSO
On Error Resume Next
Set oFSO = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
oFSO.CreateFolder "C:\Windows\Temp\hpc"
Set objShell = CreateObject("Wscript.Shell")
objShell.Run("powershell.exe wget -uri http://init.ncloud.com/hpc/join_domain_others.ps1 -outfile c:\Windows\Temp\hpc\join_domain_others.ps1")
WScript.Sleep 60000
command = "powershell.exe -noexit -f c:\windows\temp\hpc\join_domain_others.ps1 -node_type " & node_type & " -domain " & domain & " -dns_ip " & dns_ip &" -domain_user " & domain_user & " -domain_password " & domain_password & " -headnode "& headnode & " -hpc_user " & hpc_user & " -hpc_password " & hpc_password
objShell.Run(command)

③ VMの作成から約10分後にHPC HeadノードのHPC Cluster ManagerからBrokerノードが正常に登録されているかを確認します。

HPC Computeノードをインストールする

① HPC Computeノードをインストールするためのinit Scriptを登録します。

② Script欄に以下のvbsスクリプトの変数を適切に変更して記入します。

  • node_type:インストールするノードタイプを選択します。(compute)
  • Domain:HPC Computeノードの登録するDomain名
  • dns_ip:HPC Computeノードの登録するDomain ControllerサーバのIPアドレスを記入します。
  • domain_user:HPCのインストールを行うdomain administratorアカウントを記入します。
  • domain_password:HPCのインストールを行うdomain administratorの権限アカウントのPasswordを記入します。
  • hpcuser:HPCサービスを実行する際に使用するDomain user名
  • hpcpassword:HPCサービスを実行する際に使用するDomain userのPassword
node_type = "compute"
domain = "ncp.com"
dns_ip = "Active Directory IP記入(例:10.10.10.10) "
headnode = "hpc-head.ncp.com"
domain_user = "ncp\administrator"
domain_password = "qwer!234"
hpc_user = "ncp\hpcadmin"
hpc_password = "qwer!234"

Dim oFSO
On Error Resume Next
Set oFSO = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
oFSO.CreateFolder "C:\Windows\Temp\hpc"
Set objShell = CreateObject("Wscript.Shell")
objShell.Run("powershell.exe wget -uri http://init.ncloud.com/hpc/join_domain_others.ps1 -outfile c:\Windows\Temp\hpc\join_domain_others.ps1")
WScript.Sleep 10000
command = "powershell.exe -noexit -f c:\windows\temp\hpc\join_domain_others.ps1 -node_type " & node_type & " -domain " & domain & " -dns_ip " & dns_ip &" -domain_user " & domain_user & " -domain_password " & domain_password & " -headnode "& hpc_head & " -hpc_user " & hpc_admin & " -hpc_password " & hpc_password
objShell.Run(command)

③ VMの作成から約10分後にHPC HeadノードのHPC Cluster ManagerからComputeノードが正常に登録されているかを確認します。

HPC Network Topologyを設定する

HPC Network Topologyの種類

本インストールガイドでは、全ノードがEnterprise Networkに接続されている構成に自動設定されます。Private Subnetなどをご利用になるお客様は、以下のガイドを参考にしてHeadノードのCluster Managerで設定を修正することができます。

① Compute nodes isolated on a private network

  • Headノードの2つのNetwork Adapterは、いずれもEnterprise Network、Private Networkに接続されている
  • Computeノードは、1つのNetwork Adapterのみがあり、このadapterはPrivate Networkに接続されている
  • HeadノードとComputeノードとの両通信は、Private Networkを介して行われる

② All nodes on enterprise and private networks

  • Headノードと、その他に別のノードも、Enterprise NetworkとPrivate Networkとに接続された2つのNetwork Adapterを有する
  • 全てのノード間での通信は、Private Networkを介して行われる
  • Private Networkに接続されていない他のサーバ又はサービスとの通信は、Enterprise Networkを介して行われる

③ Compute nodes isolated on private and application networks

  • Headノードは、Enterprise Network、Private Network、Application Network(High Performance)に接続された3つのAdapterを有する
  • 全てのComputeノードは、Private Network、Application Networkにそれぞれ接続された2つのNetwork Adapterを有する
  • Private Networkは、HeadとComputeノードの間の配布及び管理通信のために使われる
  • Application Networkは、クラスターでMPI Jobの実行の際に高い性能のためにcomputeノード間の通信の際に使われる

④ All nodes on enterprise, private, and application networks

  • Headノードは、Enterprise Network、Private Network、Application Network(High Performance)に接続された3つのAdapterを有する
  • 全てのComputeノードは、Private Network、Application Networkにそれぞれ接続された2つのNetwork Adapterを有する
  • Private Networkは、HeadとComputeノードの間の配布及び管理通信のために使われる
  • Application Networkは、クラスターでlatencyに敏感なMPI Jobなどが実行される際に使われる

⑤ All nodes only on an enterprise network

  • クラスター内の全てのノードがEnterprise Networkに接続されたNetwork Adapterのみを有しており、それを通じてのみ通信する

参考URL:https://docs.microsoft.com/en-us/powershell/high-performance-computing/appendix-1-hpc-cluster-networking?view=hpc16-ps

HPC Network Topologyの設定方法

① HPC HeadnodeのCluster Managerを実行した後、Configure your Networkをクリック

② Network Topology Selectionで1. Compute nodes isolated on private networkを選択

③ Enterpriseネットワークを確認

④ Private Subnetネットワークを確認

⑤ NATとDHCPとの使用をいずれも解除

⑥ Private Networkに対するファイアウォールの設定を解除

⑦ 最終確認の後、Configureをクリック

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