ハイブリッド クラウドで HPC 戦略を開発するにはどうすればよいでしょうか?

今日、クラウド コンピューティングは、ほぼすべての企業にとって基本的な IT インフラストラクチャ戦略となっています。昨年、ガートナーは、インフラストラクチャ・アズ・ア・サービス (IaaS) の需要が 36.8% 増加すると予測しました。別のコンサルティング会社が 2018 年に実施したクラウド調査によると、企業の 95% がクラウド戦略を策定しており、そのうち 51% がハイブリッド クラウド戦略を採用しています。

しかし、クラウドが普及し、HPC が 10 年以上クラウドで利用されてきたという事実 (Univa は 2008 年に AWS 上で最初の HPC クラスターを運用開始) にもかかわらず、企業は HPC ワークロードをクラウドに配置することに消極的でした。データ セキュリティに関する懸念と適切なスキルの不足が、管理コストの削減とハードウェアの所有を回避することによるメリットを上回っています。

過去 1 年間でようやく私たちは転換点に達しました。顧客調査によると、HPC クラウドに対する企業の関心と使用は 2017 年に 10 倍に増加しました。クラウド コンピューティングに関連する課題が軽減されるにつれて、これらの企業はハイブリッド クラウド戦略を採用することによる経済的およびビジネス上の機会を認識しています。パブリック クラウドでは、CAPEX に影響を与えることなく Nvidia GPU などの特殊なハードウェアを使用でき、通常は他のクラスターを圧倒する TensorFlow 機械学習モデルなどの計算負荷の高いワークロードをスケールアウトすることもできます。ハイブリッド モデルを使用すると、既存の投資を犠牲にすることなくこれらの目標を達成できます。

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ハイブリッド クラウドは、HPC にとって重要な競争戦略となっています。しかし、どこから始めればよいのでしょうか?

ハイブリッドクラウド戦略

HPC 分野では、ほとんどの企業がクラウドを活用して既存のリソースを増強し始めています。そうすることで、現在の投資を最大限に活用し、新しいクラウド インフラストラクチャ モデルを簡素化する方法が提供されます。しかし、これにより既存の複雑さがさらに悪化する可能性もあります。企業が既存のインフラストラクチャがどのように使用されているかを十分に理解していないと、クラウド サービスを追加することで本当に必要な結果が得られるかどうかを知ることは不可能です。したがって、新しいクラウド リソースを導入する前に、サイロ化されたワークロードを可能な限り統合し、使用パターンを確認してリソースを最適化できる適切なツールを導入する必要があります。

これにより、企業はパブリック クラウド リソースを既存のワークフローに統合できるようになります。ほとんどの企業は、いくつかのワークロードを移行することからこの移行を開始し、その後、秩序立った方法で成長していきます。開始時に次の戦略を採用し、パブリック クラウドへの投資を増やすにつれてそれらを微調整すると、移行をシームレスに行うことができます。

• ポリシーの自動化は、ハイブリッド クラウド環境と HPC にとって重要です。 HPC ワークロードを抱える企業は、適切なポリシー管理ツールを導入することのメリットを認識している可能性が高いため、ハイブリッド クラウド リソースを最大限に活用できるポリシーの開発を検討する必要があります。オンプレミスで実行するワークロードとクラウドで実行するワークロードを自動的に決定し、ワークロードのメトリックと履歴に基づいて確実に監視、対応、決定を下すポリシーを開発することで、スループットを向上させることができます。たとえば、リソースを長時間待機しているタスクにクラウド インスタンスを割り当てたり、使用されていないクラウド インスタンスを自動的に終了したりするポリシーを設定できます。
• クラウド バーストを使用すると、需要に合わせて企業の容量を調整できるため、コンピューティングが大幅に高速化され、他のクラスターへの影響から HPC ワークロードを保護できます。組織は、クラウド バースト機能をアプリケーション層やインフラストラクチャ層ではなく、ワークロード管理層にバインドするように注意する必要があります。これにより、HPC クラウド管理ソフトウェアは、企業のより広範なインフラストラクチャのニーズに基づいて、サーバー インスタンスのプロビジョニング、データのステージング、リソースの解体を行うタイミングを決定できます。クラウド バーストを効果的に使用すると、ハードウェア予算の決定に柔軟性が生まれ、組織の動きが速まります。
• エンドユーザーは、すでに知っていて信頼している方法を使用してクラウド インフラストラクチャと対話できる必要があります。組織がクラウド コンピューティングを導入する際にパイプラインや配信方法を突然変更すると、必然的にエラーや遅延が発生します。代わりに、単一のタスクを送信する「qsub」のような単純なステップであっても、環境設定、ジョブ ステータスの監視、データの移動、タスク間のシーケンスなどの複雑なプロセスであっても、既存のワークフローとそれに関連付けられたスケジューラを保持する必要があります。
• ***、ご自身の画像をお持ちください。同じマシン イメージを使用すると、ローカル ノードとクラウドベースのノード間でアプリケーションを移植できるようになります。企業は、各ベンダーの固有の VM イメージを使用するのではなく、独自のクラウド プロビジョニング ソフトウェアを使用してイメージをカスタマイズする必要があります。

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ハイブリッドクラウドの採用

ハイブリッド クラウドは、パブリック クラウド サービス プロバイダーと HPC ユーザーにとってのメリットであり、この大きな変化はまだ始まったばかりです。 HPC では、多くの場合、数百万台のサーバーと年間数十億時間の計算時間が実行されます。企業がこれらのワークロードをクラウドに移行すると、パブリック クラウド サービスの品質と IaaS 市場の状況に影響が及ぶことになります。パブリック クラウド プロバイダーが提供するセキュリティ、GPU、機械学習サービスは今後も改善を続け、ますます多くのエンタープライズ ユーザーを引き付け、ハイブリッド クラウドで HPC アーキテクチャを統合していきます。