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Supercomputador de 10 mil núcleos em Linux construído na nuvem
A empresa de Stowe já tinha montado alguns “clusters” com milhares de núcleos no ambiente cloud da Amazon, o Elastic Compute Cloud. Agora, Stowe queria ir mais longe e oferecer uma estrutura de 10 mil núcleos no formato HPC – tecnologia que gera uma rotina programada para executar aplicações optimizadas para o modelo de computação de alto desempenho.
“Não encontrámos nada parecido nesta escala”, diz Stowe. Se fosse analisado em termos de velocidade de processamento, a sua estrutura teria chegado à lista Top 500 dos supercomputadores mais rápidos da actualidade.
O primeiro passo consistiu em identificar clientes que pudessem beneficiar desta solução. Não faz sentido criar uma solução deste tamanho se não for para tarefas concretas.
O cliente que aceitou incorporar a solução foi a empresa de biotecnologia Genentech, de São Francisco (EUA), onde o investigador Jacob Corn necessitava de descobrir como as proteínas se ligam entre si, investigação que poderá vir a ser aplicada em tratamentos médicos.
Comparado com o cluster de 10 mil núcleos, actualmente a empresa dispõe de uma solução equivalente a um décimo disso, diz Corn.
A Cycle Computing e a cliente Genentech montaram o supercluster a 1 de Março, pouco depois da meia-noite, por sugestão da Amazon. Normalmente, a Amazon oferece máquinas virtuais servidas por computadores muito potentes mas a Genentech e a Cycle optaram por uma configuração normalizada CentOS, um cluster Linux que pode gerar algumas poupanças, segundo Stowe. O CentOS é uma versão do Linux baseada no Linux da Red Hat.
Os 10 mil núcleos eram compostos por 1.250 instâncias com oito núcleos cada, bem como 8,75 TB de memória RAM e espaço em disco de 2 PB. Activando milhares de núcleos de cada vez, demorou 45 minutos a ter pronto o cluster. Não houve problemas. “Quando requeremos o núcleo 10 mil, tivémo-lo”, afirma Stowe.
O cluster funcionou durante oito horas seguidas, a um custo de 8.500 dólares, incluindo os pagamentos da Amazon e da Cycle Computing.
Para a Genentech, esta foi uma solução mais barata e fácil, em comparação com a aquisição de 10 mil núcleos para o seu data center interno, para os ter parados na maior parte do tempo. Se a empresa usasse os seus próprios recursos para fazer as simulações, o processo teria-se arrastado semanas ou meses, em vez das oito horas que demorou na Amazon.
A Genentech beneficiou do elevado número de núcleos pelo facto de os seus cálculos serem de natureza “embaraçosamente paralela”, sem comunicação entre os nós, pelo que os resultados “esclaram lineramente com o número de núcleos”, refere Corn.
O cluster usou uma ligação Gigabit Ethernet, porque o fluxo de trabalho não requeria uma interligação mais rápida.
A Cycle Computing usou o seu próprio software CycleCloud, o sistema de enumeração de processos Condor e o Chef, um ambiente de gestão de configurações em código aberto.
A Cycle também usou algum do seu software para detectar erros e re-iniciar nós quando necessário, um sistema partilhado de ficheiros e alguns nós extra por cima dos 10 mil para gerir algum do processsamento. A segurança do sistema foi obtida com HTTP seguros e cifra Advanced Encryption Standard de 128 e 256 bits, segundo a Cycle.
Segundo esta empresa, o cluster é equivalente so aupercomputador que ocupa a 114ª posição entre os 500 computadores mais rápidos do mundo, que conseguiu cerca de 66 teraflops. Apesar de não terem feito qualquer “benchmark” para avaliar a velocidade do cluster e o submeter à lista Top 500, quase todas as máquinas abaixo dquela posição têm menos de dez mil núcleos.
A Genentech aguarda para ver se as simulações vão ter algum valor no mundo real, mas Corn adianta que os dados “parecem fantásticos”. Ele considera que a Genentech é uma empresa “bastante aberta” à ideia de montar mais clusters na Amazon e a Cycle Computing também gosta da proposta.
“Já estamos a trabalhar para algo ainda maior”, diz Stowe. Tudo o que a Cycle Computing necessita é de um cliente com “um caso de uso que possa tirar partido” deste tipo de soluções.
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