Le calcul haute performance avec Red Hat OpenShift

Red Hat OpenShift est une plateforme d'applications de cloud hybride qui permet aux entreprises modernes de gérer leurs données, dont le volume augmente sans cesse et qui circulent de plus en plus rapidement. Les entreprises doivent notamment gérer les données liées au calcul haute performance, qu'il est désormais trop coûteux de traiter à un seul emplacement ou dans une seule destination. Elles doivent plutôt exploiter ces données au plus près de la source, avec l'edge computing.

Le calcul haute performance est déjà utilisé dans de nombreux secteurs et domaines modernes aux exigences élevées en matière de données, et dans lesquels il permet de faire de nouvelles découvertes : exploration des gisements de pétrole et de gaz, modélisation financière complexe, cartographie et séquençage génétique, etc. 

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Le calcul haute performance offre une évolutivité telle qu'il est possible de l'utiliser dans des simulations et calculs avancés pour créer des résultats et options qu'il serait bien plus difficile d'obtenir avec les infrastructures traditionnelles. Cette évolutivité exceptionnelle n'a pas beaucoup changé depuis les 20 dernières années, mais les nouvelles applications développées nécessitent de nouvelles architectures. Par exemple, les applications modernes utilisent souvent l'intelligence artificielle (IA), qui a besoin de l'analyse de données haute performance (HPDA) et de l'indexation d'un grand volume d'échantillons de données pour faciliter la consommation et l'inclusion des frameworks externes. Il est bien plus facile de répondre à ces exigences lorsque les applications et leurs dépendances sont mises en paquet dans des conteneurs. Les environnements de calcul haute performance existants n'ont pas été conçus pour les conteneurs. Il faut donc repenser ces architectures afin de les rapprocher des environnements cloud-native et flexibles actuels.

Red Hat est un leader du développement d'innovations cloud-native pour les environnements multicloud hybrides. Nous nous appuyons sur cette expérience pour améliorer les déploiements de calcul haute performance à très grande échelle. Nous avons bien compris les exigences communes et changeantes du calcul haute performance. C'est pourquoi nous voulons aider les sites de superinformatique à accéder plus rapidement à des technologies essentielles de l'informatique cloud-native telles que les conteneurs Linux ou Kubernetes. 

Les normes déterminent l'expansion de la portée du calcul haute performance, de la périphérie à l'exascale. Les normes et pratiques courantes et acceptées sont nécessaires pour que le calcul haute performance bénéficie pleinement des technologies de conteneurs. Citons par exemple celles que l'OCI (Open Container Initiative) a définies, de la sécurité des conteneurs à la mise à l'échelle des charges de travail conteneurisées. Pour que les conteneurs puissent répondre aux besoins uniques du monde informatique de l'exascale, nous cherchons à améliorer Podman et sa suite d'outils de conteneurisation, qui pourraient s'adapter aux charges de travail conteneurisées des systèmes de calcul haute performance.

La prolifération des conteneurs pose un défi de taille. En outre, les simulations à grande échelle et autres charges de travail exigeantes nécessitent une plateforme d'orchestration des conteneurs suffisamment robuste. La technologie Kubernetes s'impose pour l'orchestration des charges de travail conteneurisées dans les environnements multicloud hybrides. En plus de contribuer largement au projet communautaire Kubernetes, nous proposons la plateforme Kubernetes leader sur le marché, Red Hat OpenShift. 

La solution Red Hat OpenShift devient essentielle pour l'exécution des conteneurs à très grande échelle. Déjà largement déployée dans les datacenters, dans les clouds publics et à la périphérie, cette plateforme fournit des composants et pratiques standard qui peuvent soutenir les environnements de calcul haute performance. Nous étudions actuellement des scénarios de déploiement de l'infrastructure basée sur Kubernetes à l'échelle extrême, dans le but d'offrir aux utilisateurs du calcul haute performance des mécanismes plus simples et mieux définis pour la distribution de charges de travail conteneurisées.

Il n'est ni rapide ni simple de passer d'une architecture de calcul haute performance traditionnelle avec ses charges de travail massivement parallèles, à des applications basées sur l'IA qui s'exécutent dans des conteneurs. Ce changement permet pourtant de réduire la complexité, les coûts et la personnalisation des paramètres nécessaires à l'exécution d'une infrastructure de calcul haute performance traditionnelle. Une telle transition peut également permettre d'intégrer des techniques de développement d'applications modernes, d'améliorer la portabilité et d'ajouter plus rapidement de nouvelles capacités.

Dans les secteurs verticaux, de nombreuses entreprises ont déjà entrepris la transformation de leurs workflows de calcul haute performance traditionnels pour utiliser des applications intelligentes, modernes et basées sur des conteneurs, grâce à Red Hat OpenShift :

• À la Banque royale du Canada, Red Hat OpenShift permet aux data scientists, ingénieurs de données et développeurs de logiciels de mieux collaborer afin d'accélérer le déploiement de modèles d'AA et d'AP dans des environnements de production qui utilisent une infrastructure haute performance accélérée grâce à un processeur graphique.
• Avec Red Hat OpenShift, Public Health England améliore la portabilité et la réutilisation des données et du code, le partage des données ainsi que la collaboration des équipes dans des environnements multicloud et de calcul haute performance.
• Le laboratoire Lawrence Livermore National Laboratory a choisi OpenShift pour développer ses bonnes pratiques en matière d'interface entre ordonnanceurs de calcul haute performance et orchestrateurs cloud, ce qui a permis à davantage de tâches de calcul haute performance traditionnelles d'utiliser les technologies de conteneurs modernes.

Aujourd'hui, de nombreuses entreprises cherchent à associer le calcul haute performance aux environnements de cloud computing à l'aide d'une suite d'outils de conteneurisation standardisés. Elles contribuent ainsi à l'établissement de pratiques technologiques courantes entre les déploiements cloud-native et de calcul haute performance. Ces clients ont prouvé qu'il est possible d'améliorer considérablement les charges de travail de calcul haute performance traditionnelles grâce à des applications d'IA/AA exécutées sur une plateforme de cloud hybride comme Red Hat OpenShift. Par ailleurs, l'infrastructure technologique moderne et les conteneurs permettent aux sites de calcul haute performance de bénéficier d'un meilleur niveau de cohérence, de vitesse et d'efficacité.

En plus de créer des avantages concurrentiels et d'accélérer les découvertes, ces nouvelles capacités peuvent apporter la flexibilité et l'évolutivité des technologies cloud-native. Les charges de travail de calcul haute performance peuvent alors s'exécuter à la périphérie, là où les données sont générées et collectées, mais aussi sur des superordinateurs de type exascale, ou à n'importe quel niveau entre ces deux extrêmes.

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