對(duì)于高性能計(jì)算（HPC）而言，云計(jì)算并不是一個(gè)全新的概念。事實(shí)上，已有近30年發(fā)展歷史的超級(jí)計(jì)算中心就是一種早期的云計(jì)算模式。然而，當(dāng)前的云計(jì)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(jì)算帶入到“云時(shí)代”。

云計(jì)算和高性能計(jì)算

“高性能計(jì)算”和“云計(jì)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(jì)算、集群、網(wǎng)格、高密度計(jì)算等技術(shù)，維基百科甚至直接將云計(jì)算定義為“網(wǎng)格計(jì)算下的一種新的標(biāo)簽，它使用共用計(jì)算或其他方法來(lái)共享計(jì)算資源”。但實(shí)際上，云計(jì)算與高性能計(jì)算之間還是有一些區(qū)別。

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算模式，其計(jì)算資源（包括計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、交互能力等）都是動(dòng)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(shí)隨地獲得個(gè)性化服務(wù)，買計(jì)算而不買計(jì)算機(jī)、買存儲(chǔ)而不買存儲(chǔ)器、買帶寬而不買交換機(jī)。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)需求驅(qū)動(dòng)、用戶主導(dǎo)、按需服務(wù)、即用即付、用完即散。用戶無(wú)需自購(gòu)軟硬件，無(wú)需將自己的軟硬件系統(tǒng)交給他人托管，甚至無(wú)需知道是誰(shuí)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(jì)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(shí)現(xiàn)綠色計(jì)算。

高性能計(jì)算（HPC）則通常指使用多個(gè)處理器或者某一集群中組織的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境。高性能計(jì)算屬于計(jì)算密集型的應(yīng)用，主要面向科學(xué)計(jì)算、工程模擬等領(lǐng)域，而云計(jì)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(lái)越多領(lǐng)域如今迫切需要采用云計(jì)算從事HPC類的應(yīng)用。云計(jì)算的核心技術(shù)是計(jì)算資源虛擬化，因此構(gòu)成了軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺(tái)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(shí)際上，云計(jì)算已經(jīng)成為一種高性能計(jì)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?gòu)母咝阅苡?jì)算到云計(jì)算新途徑

Platform Computing（簡(jiǎn)稱Platform）是全球領(lǐng)先的集群、網(wǎng)格、云中間件和云管理平臺(tái)提供商。Platform擁有業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)級(jí)分布式計(jì)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(jì)算和云計(jì)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(jì)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(tái)是一個(gè)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(dòng)態(tài)資源調(diào)度和彈性計(jì)算的資源管理和調(diào)度平臺(tái)。它不僅可以提供IaaS功能，讓用戶通過該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自助式且按需的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源的申請(qǐng)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(tái)，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(wú)需考慮對(duì)底層計(jì)算、存儲(chǔ)、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(shì)：

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(tái)，成為真正的統(tǒng)一云資源管理平臺(tái)。這使得資源的管理更為高效，同時(shí)讓用戶在部署云基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)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(shí)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(xiàng)，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(jì)，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(wú)縫的集成方案，可以加快中間件和應(yīng)用進(jìn)入云計(jì)算領(lǐng)域的時(shí)間，讓提供商和運(yùn)營(yíng)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(yíng)，同時(shí)也能享受云計(jì)算帶來(lái)的按需使用、動(dòng)態(tài)部署、資源共享等優(yōu)勢(shì)。

規(guī)模和擴(kuò)展性。Platform ISF可以同時(shí)管理多個(gè)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(gè)大規(guī)模用戶環(huán)境中得到驗(yàn)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(cuò)、系統(tǒng)管理和安全性能已經(jīng)在全球多個(gè)的關(guān)鍵任務(wù)環(huán)境中得以驗(yàn)證。

Platform滿足云時(shí)代的高性能計(jì)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(jì)算發(fā)展的報(bào)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(chǎng)概述”（2011年第二季度）的市場(chǎng)報(bào)告中，F(xiàn)orrester Research根據(jù)十項(xiàng)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(píng)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(bào)告的發(fā)布被Cloud Computing Journal（《云計(jì)算雜志》）稱作是“擲入云計(jì)算市場(chǎng)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(lái)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(dòng)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(jì)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(dòng)態(tài)主機(jī)功能，云資源在運(yùn)行時(shí)就像是擁有本地IP地址和主機(jī)名稱的現(xiàn)場(chǎng)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(shí)別映像請(qǐng)求，并通過添加有效映像來(lái)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(lái)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(jí)別協(xié)議/服務(wù)級(jí)別目標(biāo)（SLA/SLO）等因素驅(qū)動(dòng)。

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(dòng)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(shí)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(jì)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(dòng)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(duì)處理任務(wù)、滿足服務(wù)級(jí)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(dòng)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(gè)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(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。CERN利用Platform ISF實(shí)現(xiàn)私有云，管理大型的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）集群工作負(fù)載，為多個(gè)虛擬和物理平臺(tái)提供高效的工作負(fù)載應(yīng)用管理，把不同平臺(tái)組合到單一動(dòng)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(tái)的利用率。利用該平臺(tái)，科學(xué)家們可以選擇自己的應(yīng)用環(huán)境，動(dòng)態(tài)控制項(xiàng)目，確保充分發(fā)揮私有云的功效，在成本更低的情況下實(shí)現(xiàn)高效率。

隨著技術(shù)不斷改進(jìn)，高性能計(jì)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(jì)算和云計(jì)算的解決方案。在國(guó)內(nèi)，包括北京計(jì)算中心工業(yè)云、上海超級(jí)計(jì)算機(jī)中心魔方、中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心、深圳超級(jí)計(jì)算中心星云等均已采用了Platform的云解決方案。事實(shí)證明：Platform在技術(shù)上切實(shí)可行并且?guī)?lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。