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고성능 컴퓨팅(HPC)이란?

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고성능 컴퓨팅(HPC)은 일반적으로 여러 서버에 걸쳐 복잡한 계산을 병렬로 고속 처리하는 것을 가리킵니다. 이러한 서버 그룹을 '클러스터'라고 하며, 하나의 클러스터는 네트워크를 통해 연결된 수백 또는 수천 대의 컴퓨팅 서버로 구성됩니다. HPC 클러스터를 구성하는 각 컴퓨터를 보통 '노드'라고 부릅니다.

HPC 클러스터는 여러 건의 계산을 일괄 실행합니다. 모든 HPC 클러스터의 핵심은 가용 리소스를 추적하는 데 사용되는 스케줄러입니다. 이 스케줄러를 이용하면 빠른 네트워크를 통해 작업 요청을 다양한 컴퓨팅 리소스(CPU 및 GPU)에 효율적으로 할당할 수 있습니다.

일반적인 HPC 솔루션의 구성 요소는 다음 3가지입니다.

  • 컴퓨팅
  • 네트워크
  • 스토리지

HPC 솔루션은 온프레미스, 엣지뿐 아니라 클라우드에도 배포할 수 있습니다.

고성능 컴퓨팅을 이용한 비즈니스 트랜스포메이션

슈퍼컴퓨터는 연동을 통해 태스크를 완료하는 수천 개의 컴퓨팅 노드로 구성됩니다. 

과거에는 "슈퍼컴퓨터"가 단일한 초고속 머신을 가리키는 말이었지만 현재의 고성능 컴퓨터는 한 개 이상의 중앙처리장치(CPU)가 포함된 막대한 규모의 서버 클러스터를 사용하여 구축됩니다.

오늘날의 슈퍼컴퓨터는 컴퓨팅 성능를 결합하여 단일 데스크탑 또는 서버보다 훨씬 더 뛰어난 성능을 제공하며 엔지니어링, 과학, 비즈니스 분야의 복잡한 문제를 해결하는 데 사용됩니다.

HPC로 더 뛰어난 컴퓨팅 성능을 적용함으로써 같은 시간 동안 더 많은 데이터세트를 사용해 데이터 집약적인 문제를 실행할 수 있습니다. 이러한 능력을 통해 문제를 더 높은 해상도, 더 큰 규모 또는 더 많은 요소로 기술하고 검토할 수 있습니다.

HPC 솔루션을 실행하려면 운영 체제가 필요합니다. 세계에서 가장 강력한 컴퓨터 시스템을 파악하는 TOP500 목록에 따르면 Linux®는 고성능 컴퓨팅 부문의 주요 운영 체제입니다. 모든 TOP500 슈퍼컴퓨터는 Linux를 실행하며, 최상위 10대 슈퍼컴퓨터 중 다수가 Red Hat® Enterprise Linux로 운영됩니다.

사물인터넷 (IoT), 인공지능(AI), 머신 러닝(ML)과 같은 기술의 사용이 늘어나면서 조직은 막대한 양의 데이터를 생산해 내고 있습니다. 따라서 이런 데이터를 실시간으로 더 빠르게 처리하고 사용할 수 있는 능력을 함께 갖춰야 합니다.  

HPC는 현재 클라우드에서 엣지에 이르기까지 모든 곳에서 실행되고 있으며, 대규모의 컴퓨팅 문제를 적당한 시간과 비용 범위 안에서 해결할 수 있기 때문에 과학, 의료, 엔지니어링과 같은 업종에서 광범위한 문제에 적용 가능합니다. 

갈수록 정교해지는 알고리즘을 지원하기 위해 HPC 리소스를 빅 데이터에 적용하는 고성능 데이터 분석(HPDA)이라는 새로운 분야가 등장했습니다. 또한 슈퍼컴퓨팅은 인공 지능의 진보를 위해 딥 러닝과 신경망을 지원하고 있습니다. 

HPC는 정부 및 학술 연구, 고성능 그래픽스, 생명 과학, 유전체학, 제조업, 금융 서비스 및 뱅킹, 지구 과학, 언론 등 다양한 업종과 활용 사례에 적용할 수 있습니다.

빅데이터를 분석하고 복잡한 문제를 해결하는 데 필요한 컴퓨팅 리소스는 일반적으로 HPC와 관련이 있는 데이터센터의 온프레미스 컴퓨팅 클러스터를 넘어 퍼블릭 클라우드 서비스에서 사용할 수 있는 리소스로 확장되고 있습니다. 

온프레미스에서만 처리하던 워크로드를 특정한 인프라/위치에 구애받지 않는 위치로 이전하려면 HPC에 클라우드를 도입하는 것이 필수입니다. 

클라우드 컴퓨팅에서는 리소스를 온디맨드 방식으로 제공할 수 있기 때문에 경제성이 뛰어날 뿐 아니라 HPC 워크로드를 더 유연하게 실행할 수 있습니다. 

또한 컨테이너 기술이 도입되면서 HPC 부문이 탄력을 받게 되었습니다. 컨테이너는 경량화 설계되어 있으며 낮은 수준의 오버헤드로 유연성을 높여 성능을 향상하고 비용을 줄입니다. 컨테이너는 확장성, 신뢰성, 자동화, 보안과 같은 많은 HPC 애플리케이션의 요구 사항을 충족하는 데도 도움이 됩니다.

컨테이너는 애플리케이션 코드와 그 종속성, 심지어 사용자 데이터까지 패키징하고, 과학적 연구 및 결과를 여러 위치에 걸쳐 전 세계 커뮤니티와 공유하는 절차를 간소화하라는 요구를 반영하여, 앞서 언급한 애플리케이션을 퍼블릭 또는 하이브리드 클라우드로 마이그레이션할 수 있으므로, HPC 환경에 매우 적절한 기술입니다.

컨테이너를 사용해 HPC 애플리케이션과 워크로드를 클라우드에 배포하면 특정 HPC 시스템 또는 클라우드 제공업체에 종속되지 않아도 됩니다. 

Red Hat Enterprise Linux는 온프레미스, 클라우드 또는 하이브리드 HPC 환경을 위한 HPC 워크로드의 신뢰성 및 효율성을 규모에 맞게 조정하는 플랫폼을 제공합니다. Red Hat Enterprise Linux는 다양한 컨테이너 툴을 제공하여 HPC 워크로드의 이식성 및 재생성 가능성을 높입니다.

Red Hat OpenShift는 엔터프라이즈 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼으로서, 쿠버네티스 기능을 확장하고 어디서나 대기 시간이 짧은 워크로드를 지원하기 위한 유연한 토폴로지 옵션을 사용해 일관된 운영 및 애플리케이션 라이프사이클 관리를 규모에 맞게 제공합니다.

추가 정보

문서

Linux란 무엇일까요?

Linux는 OS의 기본 구성 요소인 커널과 이와 함께 번들로 제공되는 툴, 애플리케이션, 서비스로 구성됩니다.

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SELinux란?

SELinux(Security-Enhanced Linux)는 관리자가 시스템 액세스 권한을 효과적으로 제어할 수 있게 하는 Linux® 시스템용 보안 아키텍처입니다.

문서

Linux 커널이란 무엇일까요?

Linux 커널은 Linux 운영 체제(OS)의 주요 구성 요소이며 컴퓨터 하드웨어와 프로세스를 잇는 핵심 인터페이스입니다.

Linux에 대한 자세한 내용

제품

새로운 애플리케이션 출시, 환경 가상화, 더욱 안전한 하이브리드 클라우드 생성 등 다양한 작업을 위한 안정적이고 검증된 기반을 제공합니다.

리소스

애널리스트 문서

리눅스 이상의 의미를 갖는 SAP 환경으로의 마이그레이션 효과

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IDC: Red Hat Enterprise Linux의 경제적 영향

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