對于高性能計算（HPC）而言，云計算并不是一個全新的概念。事實上，已有近30年發(fā)展歷史的超級計算中心就是一種早期的云計算模式。然而，當(dāng)前的云計算還不完全適合HPC類應(yīng)用。而Platform ISF的出現(xiàn)則改變了這一切，將高性能計算帶入到“云時代”。

云計算和高性能計算

“高性能計算”和“云計算”同為當(dāng)前最為熱門的概念，二者之間很有淵源，比如都使用了分布式計算、集群、網(wǎng)格、高密度計算等技術(shù)，維基百科甚至直接將云計算定義為“網(wǎng)格計算下的一種新的標(biāo)簽，它使用共用計算或其他方法來共享計算資源”。但實際上，云計算與高性能計算之間還是有一些區(qū)別。

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算模式，其計算資源（包括計算能力、存儲能力、交互能力等）都是動態(tài)、可伸縮、被虛擬化的，而且以服務(wù)的方式提供。只要有網(wǎng)絡(luò)，用戶可隨時隨地獲得個性化服務(wù)，買計算而不買計算機(jī)、買存儲而不買存儲器、買帶寬而不買交換機(jī)。云計算強(qiáng)調(diào)需求驅(qū)動、用戶主導(dǎo)、按需服務(wù)、即用即付、用完即散。用戶無需自購軟硬件，無需將自己的軟硬件系統(tǒng)交給他人托管，甚至無需知道是誰提供服務(wù)，只關(guān)注自己需要什么樣的資源或者得到什么樣的服務(wù)。這種計算資源的虛擬化組織、分配和使用模式，有利于資源合理配置并提高利用率，促進(jìn)節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色計算。

高性能計算（HPC）則通常指使用多個處理器或者某一集群中組織的幾臺計算機(jī)的計算系統(tǒng)和環(huán)境。高性能計算屬于計算密集型的應(yīng)用，主要面向科學(xué)計算、工程模擬等領(lǐng)域，而云計算主要集中于企業(yè)IT建設(shè)和信息化等領(lǐng)域，以數(shù)據(jù)密集型、I/O密集型應(yīng)用為主。

然而，越來越多領(lǐng)域如今迫切需要采用云計算從事HPC類的應(yīng)用。云計算的核心技術(shù)是計算資源虛擬化，因此構(gòu)成了軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），從數(shù)據(jù)共享、信息共享走向服務(wù)共享。實際上，云計算已經(jīng)成為一種高性能計算的資源，在類似云的基礎(chǔ)設(shè)施中，只需稍加改變，高性能應(yīng)用程序便能讓云的力量大顯身手。

Platform開辟從高性能計算到云計算新途徑

Platform Computing（簡稱Platform）是全球領(lǐng)先的集群、網(wǎng)格、云中間件和云管理平臺提供商。Platform擁有業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)級分布式計算技術(shù)，其核心產(chǎn)品Platform LSF、Platform Symphony、Platform ISF等已經(jīng)在高性能計算和云計算領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，幫助客戶管理、調(diào)度和高效且靈活地使用計算資源，提高IT響應(yīng)速度并大幅度降低成本。

Platform ISF云基礎(chǔ)架構(gòu)管理平臺是一個集中管理異構(gòu)的虛擬和物理資源，并為運(yùn)行在其上的各種應(yīng)用提供快速部署、動態(tài)資源調(diào)度和彈性計算的資源管理和調(diào)度平臺。它不僅可以提供IaaS功能，讓用戶通過該平臺實現(xiàn)自助式且按需的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲資源的申請和使用。更重要的是，它能夠讓中間件和分布式應(yīng)用軟件方便、快速地遷移至云平臺，使其具備提供PaaS和SaaS的能力，從而讓中間件和分布式應(yīng)用軟件的提供者可以專注于自身的應(yīng)用邏輯，無需考慮對底層計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度和管理。

Platform ISF在云基礎(chǔ)架構(gòu)管理方面具備一系列特性和優(yōu)勢：

異構(gòu)資源管理。Platform ISF支持多種虛擬化技術(shù)，如RHEL Xen、RHEL KVM、VMware、Citrix Xen等，以及多種物理機(jī)管理系統(tǒng)，如Platform PCM、xCat等，它還可以將這些異構(gòu)的資源納入統(tǒng)一的管理平臺，成為真正的統(tǒng)一云資源管理平臺。這使得資源的管理更為高效，同時讓用戶在部署云基礎(chǔ)設(shè)施時擁有更多選擇權(quán)，保障已有投資。

高效的資源調(diào)度策略。Platform ISF以其高效的資源調(diào)度策略聞名于業(yè)內(nèi)，它由資源預(yù)約調(diào)度和運(yùn)行時調(diào)度兩階段構(gòu)成，并提供了靈活的可配置的調(diào)度選項，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，在滿足服務(wù)品質(zhì)的基礎(chǔ)上，保障資源被合理和高效的使用。

中間件和應(yīng)用支持。憑借應(yīng)用工作流的設(shè)計，自定義的管理策略，以及定制化的系統(tǒng)部署和配置功能，Platform ISF為中間件和應(yīng)用提供了無縫的集成方案，可以加快中間件和應(yīng)用進(jìn)入云計算領(lǐng)域的時間，讓提供商和運(yùn)營商擺脫了復(fù)雜和繁瑣的底層資源管理和調(diào)度，而僅專注于中間件和應(yīng)用自身的開發(fā)和運(yùn)營，同時也能享受云計算帶來的按需使用、動態(tài)部署、資源共享等優(yōu)勢。

規(guī)模和擴(kuò)展性。Platform ISF可以同時管理多個數(shù)據(jù)中心，并作統(tǒng)一調(diào)度。其管理規(guī)模和擴(kuò)展性已被業(yè)內(nèi)認(rèn)可并在多個大規(guī)模用戶環(huán)境中得到驗證。

可靠性。Platform ISF提供多種基于角色的用戶權(quán)限控制、支持多種流行的用戶認(rèn)證系統(tǒng)并內(nèi)置有高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)加密策略，其容錯、系統(tǒng)管理和安全性能已經(jīng)在全球多個的關(guān)鍵任務(wù)環(huán)境中得以驗證。

Platform滿足云時代的高性能計算需求

近期，全球著名行業(yè)分析公司Forrester Research發(fā)布的一份有關(guān)云計算發(fā)展的報告吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。在這份題為私有云解決方案市場概述（2011年第二季度）的市場報告中，F(xiàn)orrester Research根據(jù)十項云計算標(biāo)準(zhǔn)對全球15家領(lǐng)先的私有云解決方案提供商進(jìn)行了分析和評估。最終結(jié)果顯示，Platform公司一舉超越IBM、惠普、微軟、戴爾等傳統(tǒng)IT巨頭，一躍成為排名全球第一的私有云解決方案提供商。這份報告的發(fā)布被Cloud Computing Journal（《云計算雜志》）稱作是"擲入云計算市場的一顆重磅炸彈"。

Platform提供的一系列強(qiáng)大而靈活的HPC云解決方案，使用戶可以通過配置HPC數(shù)據(jù)中心，來滿足云風(fēng)暴的需求。Platform可以幫助用戶提高在云基礎(chǔ)設(shè)施中運(yùn)行的HPC應(yīng)用程序的利用率。Platform提供的工具包括提供動態(tài)主機(jī)功能的Platform LSF、Platform MultiCluster協(xié)調(diào)工具和用于基礎(chǔ)設(shè)施共享的Platform ISF，為創(chuàng)建滿足高性能計算應(yīng)用程序需求的云環(huán)境提供方便。

工作負(fù)載調(diào)度。使用云環(huán)境下的Platform LSF動態(tài)主機(jī)功能，云資源在運(yùn)行時就像是擁有本地IP地址和主機(jī)名稱的現(xiàn)場HPC數(shù)據(jù)中心。任務(wù)提交后，內(nèi)置在軟件中的Platform LSF守護(hù)程序可讓云資源識別映像請求，并通過添加有效映像來準(zhǔn)備好處理工作負(fù)載的資源。發(fā)送到云的工作負(fù)載可進(jìn)行完善，只要允許用戶標(biāo)記某任務(wù)，確保應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)和云資源經(jīng)配置后，就可在云中運(yùn)行。

多集群管理。使用結(jié)合Platform LSF的Platform MultiCluster協(xié)調(diào)工具解決方案，用戶就能開始與任何云或主機(jī)托管提供商一起建立新的集群，而不需要專用鏈路。云集群變得可用，用戶可以使用MultiCluster來處理工作負(fù)載在內(nèi)部HPC集群與基于云的外部集群資源之間的分配。當(dāng)然，還必須考慮安全、監(jiān)管、服務(wù)級別協(xié)議/服務(wù)級別目標(biāo)（SLA/SLO）等因素驅(qū)動。

云管理。Platform ISF擁有處理多種不同類型系統(tǒng)的資源工具包，其中包括物理或虛擬系統(tǒng)；Linux/Unix/Windows系統(tǒng)；VMware、XEN、Hyper-V和KVM等虛擬機(jī)；亞馬遜和Rackspace等云資源。

通過結(jié)合使用Platform ISF和Platform LSF，用戶能夠自動向上或向下擴(kuò)展集群。Platform ISF可以管理物理資源和虛擬化資源，同時還能向外擴(kuò)展到其他服務(wù)器——或者擴(kuò)展到企業(yè)內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施，或者擴(kuò)展到企業(yè)外部的云托管提供商、云計算公司或其他類型的服務(wù)提供商。物理資源還可以根據(jù)需要，自動重新配置，以滿足應(yīng)用程序的需要，比如操作系統(tǒng)的特定要求。

此外，Platform ISF具有政策管理功能，可用于專門針對處理任務(wù)、滿足服務(wù)級別協(xié)議（SLA）所要求的虛擬資源類型，為不同的應(yīng)用程序量身制定政策；可以根據(jù)應(yīng)用程序動態(tài)向企業(yè)內(nèi)部擴(kuò)展、向企業(yè)外部的云環(huán)境擴(kuò)展，也可不擴(kuò)展而用于獨(dú)立定義工作。

CERN（歐洲原子核研究組織）為全球270個研究中心的17000余名科研人員破解宇宙奧秘提供保障，需要構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效、能夠管理任何服務(wù)器上虛擬機(jī)管理程序和操作系統(tǒng)、共享的計算基礎(chǔ)設(shè)施。CERN利用Platform ISF實現(xiàn)私有云，管理大型的強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）集群工作負(fù)載，為多個虛擬和物理平臺提供高效的工作負(fù)載應(yīng)用管理，把不同平臺組合到單一動態(tài)的共享基礎(chǔ)設(shè)施中，在資源較少的情況下顯著提高了平臺的利用率。利用該平臺，科學(xué)家們可以選擇自己的應(yīng)用環(huán)境，動態(tài)控制項目，確保充分發(fā)揮私有云的功效，在成本更低的情況下實現(xiàn)高效率。

隨著技術(shù)不斷改進(jìn)，高性能計算云應(yīng)用的范圍也迅速拓展。如今，全球眾多企業(yè)已經(jīng)采用了Platform公司的集群、網(wǎng)格計算和云計算的解決方案。在國內(nèi)，包括北京計算中心工業(yè)云、上海超級計算機(jī)中心魔方、中國科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心、深圳超級計算中心星云等均已采用了Platform的云解決方案。事實證明：Platform在技術(shù)上切實可行并且?guī)�來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。