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Déploiement et gestion de Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003

Paru le 13 septembre 2006

Le déploiement de Microsoft® Windows® Compute Cluster Server 2003 n'est pas une opération complexe, mais comme pour toute technologie à mettre en œuvre, elle nécessite prévision et planification. Il est donc important de comprendre les concepts clés suivants :

  • L'architecture Windows Compute Cluster

  • Exigences matérielles et logicielles

  • Topologies de réseau prises en charge

  • Stratégies de déploiement, incluant des options de configuration

note  Remarque :

Pour obtenir des informations générales relatives aux fonctionnalités et aux capacités de Windows Compute Cluster Server 2003, reportez-vous au livre blanc intitulé Présentation de Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003.

Windows Compute Cluster Server 2003 prend en charge plusieurs scénarios de déploiement basés sur les différentes configurations système que l'administrateur a choisies avant le déploiement. Le déploiement est simplifié par le module Compute Cluster Administrator, qui fournit un Assistant permettant de guider les administrateurs une fois le déploiement déterminé. Le présent document aborde chaque scénario de déploiement pris en charge et couvre les notions de base d'administration du cluster de calcul post-déploiement.

Architecture de Windows Compute Cluster Server 2003

Windows Compute Cluster Server 2003 fournit une solution complète pour le calcul haute performance (CHP) en tirant profit des différents composants : certains obligatoires, d'autres facultatifs. La conception du cluster sélectionnée par l'administrateur dépend de l'objectif de calcul prévu et de la configuration des serveurs composant le cluster. Le déploiement optimal dépend des applications en cours d'exécution sur le cluster. (Des exemples de scénario permettant de déterminer les configurations appropriées seront inclus ultérieurement dans ce livre blanc.) Le déploiement est facilité par un Assistant, après que l'administrateur a choisi le scénario approprié.

Les composants de Windows Compute Cluster Server 2003 comprennent :

  • Le service d'annuaire Microsoft Active Directory®. Chaque nœud du cluster doit être membre d'un domaine Active Directory, étant donné qu'Active Directory fournit les services d'autorisation et d'authentification de Windows Compute Cluster Server 2003. Le domaine Active Directory peut être extérieur au cluster (par exemple, avec un cluster s'exécutant dans un domaine Active Directory de production), ou il peut s'exécuter à l'intérieur du cluster, spécifiquement sur le nœud principal dans des scénarios où le cluster est un environnement de production de lui-même.

  • Nœud principal.Le nœud principal fournit des interfaces utilisateur (IU) de déploiement et d'administration ainsi que des services de gestion pour le cluster de calcul. Les IU incluent le Compute Cluster Administrator, le Compute Cluster Job Manager et la Command Line Interface (ou CLI). Les services de gestion incluent la planification de tâches et la gestion des tâches et des ressources. Les administrateurs peuvent éventuellement utiliser le service Remote Installation Services (RIS) pour prendre en charge le déploiement automatisé du nœud de calcul. Si les nœuds de calcul n'ont pas d'interfaces avec le réseau public (uniquement des interfaces privées), le partage de connexion Internet (ICS) est utilisé pour configurer la NAT (traduction d'adresse réseau) entre les nœuds et le réseau public. Dans ce cas, le nœud principal agit comme une passerelle entre le réseau public et les réseaux privés composant le cluster et fournit également les services DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) et DNS (Domain Name System) au réseau privé. Ces services DHCP et DNS limités sont intégrés à l'ICS et les administrateurs peuvent les configurer lors de la mise en oeuvre de l'ICS. Bien entendu, les administrateurs peuvent également attribuer des adresses statiques aux nœuds de calcul.

  • Nœuds de calcul. Les ordinateurs configurés pour fournir des ressources informatiques en tant qu'élément du cluster de calcul sont des nœuds de calcul. Les nœuds de calcul permettent aux utilisateurs d'exécuter des travaux de calcul. Ces nœuds doivent s'exécuter sous un système d'exploitation pris en charge, mais ils ne nécessitent pas le même système d'exploitation voire la même configuration matérielle. Idéalement, les nœuds de calcul incluent une configuration similaire pour simplifier le déploiement, l'administration et (en particulier) la gestion des ressources. Les nœuds de calcul composés de différentes configurations matérielles vont limiter les capacités du cluster, étant donné que les tâches en cours d'exécution en mode parallèle et nécessitant des nœuds de capacités différentes vont être capables de s'exécuter uniquement à la vitesse du processeur le plus lent des nœuds sélectionnés.

  • Planificateur des tâches. Le planificateur des tâches du nœud de calcul s'exécute sur le nœud principal et gère la file d'attente, toutes les attributions de ressources et toutes les exécutions de travaux en communiquant avec le service de gestionnaire de nœuds qui s'exécute sur chaque nœud de calcul.

  • Microsoft ® Message Passing Interface (interface de passation de message ou MPI). L'interface Microsoft MPI (appelée MS MPI) est un composant clé de mise en réseau du cluster de calcul. MS MPI peut utiliser une connexion Ethernet prise en charge par Microsoft Windows Server™ 2003 ainsi qu'une connexion à faible temps d'attente et large bande passante, comme InfiniBand ou Myrinet, par l'intermédiaire des pilotes de Winsock Direct fournis par les constructeurs de matériel. Le standard Gigabit Ethernet fournit une fabrique de connexion à haut débit et peu onéreuse, alors qu'InfiniBand est parfait pour les applications à large bande passante et sensibles au temps d'attente. MS MPI prend en charge plusieurs scénarios de mise en réseau. Le choix du scénario approprié de mise en réseau du composant MS MPI du cluster est l'une des décisions les plus importantes de la conception du cluster de calcul et doit être effectuée avec précaution en fonction des critères détaillés dans la section précédente.

  • Réseaux publics et privés. Les nœuds de calcul sont souvent reliés les uns aux autres par l'intermédiaire de plusieurs interfaces réseau. Pour la gestion et le déploiement des nœuds, les administrateurs peuvent configurer des clusters de calcul avec un réseau privé. Les administrateurs peuvent également utiliser un réseau privé pour le trafic MPI. Ce trafic peut être partagé avec le réseau privé de gestion, mais le niveau de performance le plus élevé est atteint avec un second réseau privé dédié qui prend en charge le trafic MPI uniquement. Windows Compute Cluster Server 2003 version 1 prend en charge cinq topologies réseau différentes.

La figure 1 illustre la relation entre les éléments qui constituent un cluster de calcul.

Figure 1. Éléments d'architecture de Compute Cluster Server

Exigences matérielles et logicielles

Les composants matériels et logiciels qu'un administrateur a sélectionnés avant d'installer directement le cluster affectent directement la configuration du cluster, étant donné qu'il est intégré.

Configuration matérielle

La configuration matérielle minimale pour Windows Compute Cluster Server 2003 est identique à celle requise pour le système d'exploitation Microsoft® Windows Server ™2003  x64, Standard Edition (voir tableau 1). Cela signifie que Windows Compute Cluster Server 2003 prend en charge jusqu'à 32 gigaoctets (Go) de RAM.

note  Remarque :

Le système d'exploitation Microsoft® Windows Server ™2003, Compute Cluster Edition peut être utilisé comme élément d'un cluster de Windows Compute Cluster Server 2003, non comme un serveur d'infrastructure général.

La configuration matérielle minimale est indiquée dans le tableau suivant :

Matériel

Configuration requise

Processeur

Ordinateur X64 bits avec des processeurs de la gamme Intel Pentium ou Xeon avec une architecture à technologie d'extension de mémoire 64 bits (EM64T) ; gamme de processeurs AMD Opteron ou Athlon ; autre(s) processeur(s) compatible(s)

RAM

512 mégaoctets (Mo) minimum

Nombre de processeurs pris en charge

Windows Compute Cluster Server 2003 et Windows Server 2003 x64, Standard Edition, prennent en charge jusqu'à quatre (4) processeurs par serveur. Windows Server 2003 x64, Enterprise Edition, prend en charge jusqu'à huit (8) processeurs par serveur.

Espace disque requis pour l'installation

4 Go

Volumes disques

Nœud principal. Deux volumes : un volume système et un volume de données sont nécessaires si un RIS est utilisé, étant donné que les données RIS ne peuvent pas résider sur le volume système.

Nœuds de calcul. Un seul volume système est requis.

RAID (Redundant Array of Independent Disks) : Le système RAID est pris en charge mais n'est pas requis.

Carte réseau

Chaque nœud nécessite au moins une carte réseau. Des cartes réseau supplémentaires peuvent être utilisées afin de configurer un réseau privé du cluster ou pour configurer un réseau à haute vitesse pour MS MPI.

Configuration logicielle

Les nœuds principaux et de calcul pour Windows Compute Cluster Server 2003 peuvent fonctionner sur les systèmes d'exploitation suivants :

  • Microsoft Windows Server 2003 Compute Cluster Edition

  • Microsoft Windows Server 2003 x64 Standard Edition

  • Microsoft® Windows Server™ 2003 x64 Enterprise Edition

  • Les versions de Microsoft® Windows Server™ 2003 R2 basées sur x64

Par défaut, le nœud principal inclut des composants d'administration distante et de planification des tâches. Cependant, dans une architecture pour cluster de calcul, les administrateurs peuvent également effectuer la planification des tâches et l'administration à partir d'un poste de travail distant. Les systèmes d'exploitation pris en charge pour les postes de travail d'administration distante sont les suivants :

  • Microsoft® Windows Server™ 2003 avec Service Pack 1 (SP1)

  • Microsoft® Windows® XP Professional Service Pack 2 (SP2)

  • Microsoft® Windows® XP Professional x64 Edition

De plus, Windows Compute Cluster Server 2003 nécessite les éléments suivants :

  • Microsoft .NET Framework 2.0

  • Version bêta de la console Microsoft Management Console (MMC) 3.0 pour exécuter les outils intégrables du logiciel Compute Cluster Administrator

  • Microsoft® SQL Server™ 2000 Desktop Engine (MSDE) pour stocker toutes les informations des tâches.

Enfin, deux mises à jour sont peut-être nécessaires, en fonction de la mise en oeuvre sélectionnée :

Topologie du réseau.

La sélection de la topologie appropriée dépend des objectifs du cluster de calcul. De manière générale, les administrateurs sélectionnent les applications qu'ils souhaitent exécuter, puis la topologie appropriée du réseau pour prendre en charge ces applications. Windows Compute Cluster Server 2003 prend en charge cinq topologies de réseau différentes. Chaque topologie est décrite dans un exemple de scénario de mise en oeuvre. La topologie sélectionnée par un administrateur dépend du niveau de performance requis entre les nœuds de calcul.

.  


Scénario 1 : Deux cartes réseau sur le nœud principal, une carte réseau sur les nœuds de calcul.  
Dans cette configuration, le nœud principal fournit un ICS entre les nœuds principaux et le réseau public. L'adaptateur de réseau public pour le nœud principal est enregistré dans le DNS sur le réseau public, et l'adaptateur de réseau privé contrôle toutes les communications vers le cluster. Le nœud principal agit comme une passerelle pour toutes les communications du réseau au cluster de calcul (voir Figure 2). Le réseau privé est utilisé pour la gestion et le déploiement des nœuds de calcul ; il peut être aussi utilisé pour des trafics informatiques MS MPI à haut débit.

note  Remarque :

Étant donné que cette configuration repose sur l'ICS, les nœuds de calcul sont masqués sous le nœud principal.

note  Remarque :

Si Active Directory est installé sur le nœud principal, l'ICS ne peut s'exécuter sans l'installation de sa mise à jour. De plus, si le RIS est sélectionné, sa mise à jour est requise.

Scénario 2. Deux cartes réseau sur chaque nœud.  
Cette configuration prend en charge une carte réseau connectée au réseau public (d'entreprise) et une connectée au réseau du cluster privé dédié (voir Figure 3). Ce réseau privé est utilisé pour la gestion des clusters, le déploiement facultatif du RIS des images de nœuds et le trafic MS MPI. Étant donné que chaque nœud de calcul est également directement connecté au réseau public, le débogage des applications fonctionnant sur les nœuds est plus facile. Les programmeurs peuvent se connecter directement aux nœuds lorsque les problèmes se présentent, ce qui rend le débogage plus efficace.

note  Remarque :

Si Active Directory est installé sur le nœud principal, l'ICS ne peut s'exécuter sans l'installation de sa mise à jour. De plus, si le RIS est sélectionné, sa mise à jour est requise.

Scénario 3 : Trois cartes réseau sur le nœud principal, deux sur les nœuds de calcul.  
Cette configuration est similaire à celle du scénario 1 avec une différence majeure : Étant donné que chaque nœud de calcul possède deux cartes réseau, il bénéficie d'une connexion au réseau privé dédié au cluster et d'une connexion à un réseau privé secondaire exécutant le protocole MS MPI à haut débit (voir Figure 4). Le nœud principal fournit un ICS entre les nœuds principaux et le réseau public tout en prenant en charge les déploiements RIS.

note  Remarque :

Si Active Directory est installé sur le nœud principal, l'ICS ne peut s'exécuter sans l'installation de sa mise à jour. De plus, si le RIS est sélectionné, sa mise à jour est requise.

Scénario 4 : Trois cartes réseau sur chaque nœud.  
Toute la configuration est basée sur trois cartes réseau sur chaque nœud du cluster, y compris le nœud principal et les nœuds de calcul. Elle prend en charge une carte réseau connectée au réseau public (d'entreprise) ; une autre connectée à un réseau privé dédié à la gestion du cluster ; et une autre connectée à un réseau dédié MS MPI à haut débit comme illustré dans le graphique ci-après :

note  Remarque :

Si Active Directory est installé sur le nœud principal, l'ICS ne peut s'exécuter sans l'installation de sa mise à jour. De plus, si le RIS est sélectionné, sa mise à jour est requise.

Scénario 5 : Une carte réseau par nœud.  
Dans cette configuration, le réseau public est partagé pour tout le trafic du réseau (voir Figure 6). Ce scénario est adapté pour le test et la validation du concept de clusters de calcul ou pour des scénarios dans lesquels les calculs sur un nœud ne dépendent pas d'autres nœuds. Cette configuration n'est pas tout à fait adaptée aux calculs parallèles, car ces calculs peuvent créer de nombreuses communications dans le cluster qui peuvent affecter le réseau organisationnel.

Gestion des mises à jour des clusters de calcul

Les administrateurs doivent toujours avoir la sécurité à l'esprit, en particulier dans les clusters de calcul qui peuvent inclure des centaines de nœuds. Microsoft a publié Windows Server Update Services (WSUS), un ensemble complet de technologies permettant de gérer les mises à jour des technologies Microsoft. WSUS est gratuit pour tous les utilisateurs de Windows Server 2003.

Lors de la planification des configurations de cluster de calcul, les administrateurs doivent inclure WSUS comme élément du cluster afin de faciliter la gestion des mises à jour pour les clusters qu'ils conçoivent. Vous pouvez obtenir des informations relatives au déploiement de WSUS sur le site Web Microsoft Windows Update Services.

Stratégies de déploiement

Le déploiement de Windows Compute Cluster Server 2003 est simple D'abord, l'administrateur installe le nœud principal, puis les nœuds de calcul. Les nœuds de calcul peuvent être installés manuellement ou à l'aide d'outils de déploiement automatisés. Windows Compute Cluster Server 2003 tire profit du RIS pour le déploiement automatisé, mais les administrateurs peuvent également utiliser des outils non publiés par Microsoft. Pour utiliser le RIS sur un nœud principal, un réseau privé est requis comme élément de la topologie du réseau.

Windows Compute Cluster Server 2003 prend en charge trois scénarios de déploiement de nœuds de calcul.

  • Ajout manuel. Ce scénario repose sur des installations séparées à la fois du système d'exploitation et des éléments du cluster de calcul sur le nœud. L'administrateur utilise alors le logiciel Compute Cluster Administrator sur le nœud principal pour l'ajouter au cluster.

  • Installation du pack Compute Cluster. Ce scénario repose sur une installation séparée du système d'exploitation, suivie par l'installation des éléments de Windows Compute Cluster Server 2003 sur les nœuds par l'intermédiaire du CD du Microsoft Compute Cluster Pack. Pendant l'installation des éléments de Windows Compute Cluster Server 2003, les opérateurs ont la possibilité de se connecter immédiatement au cluster.

  • Ajout automatisé. Ce scénario repose sur le RIS afin de déployer les images de systèmes d'exploitation sur les nouveaux nœuds et de les intégrer dans le cluster.

Dans tous les cas, l'administrateur doit installer et configurer le nœud principal séparément.

Deux CD sont nécessaires pour l'installation de Windows Compute Cluster Server 2003. Le premier CD inclut Windows Server 2003, Compute Cluster Edition. Le second CD inclut le Compute Cluster Pack : une combinaison des interfaces, des utilitaires et de l'infrastructure de gestion qui constituent Windows Compute Cluster Server 2003. Les administrateurs utilisent ce CD pour configurer un nœud principal ou de calcul.

L'installation de Windows Compute Cluster Server 2003 implique deux étapes obligatoires et une étape facultative :

  1. Installer et configurer le système d'exploitation et les services de nœuds principaux.

  2. Installer des services supplémentaires de nœuds principaux comme l'ICS et le RIS. (Cette étape peut être facultative en fonction de la topologie du réseau sélectionnée.)

  3. Installer et configurer des nœuds de calcul.

Chaque étape implique plusieurs activités. Comme pour tout déploiement réussi, il est nécessaire d'avoir à chaque étape des procédures de déploiement documentées. Le test d'installation et de déploiement complet est recommandé avant d'utiliser le cluster de calcul en production.

Installer et configurer le nœud principal

La procédure de création d'un nœud principal est similaire à une configuration typique de Windows Server mais inclut des activités supplémentaires. Les droits d'accès d'administrateur local sont obligatoires pour chaque opération. Le processus d'installation et de configuration du nœud principal est illustré sur la figure 7.

Figure 7. Processus d'installation et de configuration du nœud principal

Préparation du système

La préparation du système de nœud principal implique de déterminer le nombre d'adaptateurs réseau à inclure, la quantité de mémoire de base nécessaire et le nombre de volumes de disque à configurer. Un seul volume de disque peut être utilisé si les nœuds de calcul sont déployés manuellement. Deux volumes sont requis en cas d'utilisation du RIS. D'autres volumes peuvent être nécessaires si le nœud principal prend en charge des services supplémentaires, comme des services de fichiers.

note  Remarque :

Sélectionnez un nom d'ordinateur approprié pour le nœud principal. Ce nom devient le nom du cluster une fois que le logiciel du nœud principal est installé, et ne peut pas être modifié.

Installation du système d'exploitation

Une fois la configuration matérielle du système effectuée, l'administrateur peut installer le système d'exploitation. Si des volumes de disque supplémentaires ont été pointés pour d'autres services, ils sont également configurés à ce moment.

Intégration d'Active Directory

Lorsque le système de nœud principal fonctionne, il doit être connecté à un domaine Active Directory. Si ce système est en cours de génération à des fins de test, l'administrateur peut choisir d'utiliser un domaine séparé du domaine Active Directory de production. Si le système doit être utilisé pour la production, il doit être membre de l'annuaire de production. Le nœud principal peut, facultativement, devenir un contrôleur de domaine. Dans ce cas, il peut l'être dans son propre domaine ou dans une partie du domaine de production. Si l'administrateur utilise un domaine séparé, en particulier une arborescence séparée, l'administrateur doit établir une certification autorisant l'accès à partir du domaine ou de l'arborescence de production vers le cluster de calcul.

note  Remarque :

Si le nœud principal est un contrôleur de domaine, la mise à jour de l'ICS est nécessaire pour exécuter l'ICS sur le nœud principal.

Configurer le nœud principal

Pour configurer le nœud principal, utilisez le CD Compute Cluster Pack. L'Assistant d'installation de Microsoft Compute Cluster Pack se lance automatiquement lorsque le CD est inséré (voir Figure 8). Sélectionnez Créer un cluster de calcul avec ce serveur comme nœud principal, puis cliquez sur Suivant pour attribuer automatiquement le nom de l'ordinateur du nœud principal comme nom de cluster. Suivez les invites système et identifiez l'emplacement des fichiers installés.

Figure 8. Début de l'installation du nœud principal

Lorsque l'installation est terminée, une Liste des tâches est affichée indiquant les étapes suivantes du processus. Cette Liste des tâches s'affiche également sur le logiciel Compute Cluster Administrator :

Figure 9. La Liste des tâches de Compute Cluster Administrator

Définir la topologie du réseau

Utilisez le panneau de mise en réseau de la Liste des tâches pour lancer l'Assistant de définition de topologie réseau du cluster. La topologie définie varie en fonction du nombre de cartes réseau incluses dans le nœud principal. Cet Assistant prend également en charge la configuration facultative de l'ICS sur le nœud principal.

Configurer le RIS (facultatif)

Si vous planifiez d'utiliser la méthode d'Ajout automatisé pour déployer les nœuds de calcul en utilisant le RIS, installez et configurez-les sur le nœud principal. Pour ce faire, utilisez l'Assistant de configuration du RIS dans le panneau RIS. Les images du RIS doivent être stockées dans un volume séparé du disque système. De plus, vous devez installer le correctif bêta du RIS. Toutes les options de configuration (à l'exception de celles relatives à l'installation de la mise à jour du RIS) sont activées à partir de l'assistant.

Créer des images RIS (facultatif)

Si le RIS a été installé, les images de configuration sont requises. L'administrateur peut créer ces images par l'intermédiaire de l'Assistant de gestion des images sur le même panneau. La création d'images nécessite un exemplaire du CD d'installation pour l'édition Windows Server 2003 en cours d'utilisation. De plus, chaque image nécessite une clé de licence valide. Ce processus est grandement simplifié lorsque les licences Accord Entreprise (AE) sont utilisées, car la même clé peut être utilisée pour chaque nœud de calcul. L'utilisation de versions destinées à la vente du CD d'installation nécessite une clé séparée par nœud de calcul.

Configurer les droits d'accès

Le déploiement est l'occasion de configurer les droits d'accès des administrateurs et des utilisateurs. Utilisez l'Assistant de configuration des utilisateurs dans le panneau sécurité du cluster. Les administrateurs ont accès à toutes les fonctions du cluster et deviennent automatiquement des administrateurs locaux sur chaque nœud de calcul. Les utilisateurs peuvent transmettre des travaux par l'intermédiaire du logiciel Cluster Job Manager ou de la CLI. Bien qu'ils puissent afficher l'intégralité de la file d'attente, les utilisateurs ne peuvent modifier que leurs propres travaux. Les travaux sont exécutés sous les accréditations de l'utilisateur transmetteur, ils n'ont donc accès qu'aux mêmes ressources que les utilisateurs.

Services facultatifs

Lorsque la configuration de base est terminée, l'administrateur peut configurer des services supplémentaires, sui ces derniers sont requis. Par exemple, si le DHCP est requis pour fournir des adresses IP privées aux nœuds de calcul, utilisez l'interface Gestion de votre serveur Web (dans Outils d'administration) pour ajouter ce rôle au nœud principal. Vérifiez que ce service est configuré sur un volume de disque séparé. Les administrateurs peuvent également utiliser l'interface Gestion de votre serveur Web pour installer et configurer des services de partage de fichiers. L'interface Gestion de votre serveur Web offre plusieurs scénarios d'installation des rôles du serveur qui activent les services sur le serveur et installent également les CLE pour la gestion du service installé récemment. Pour ce faire, cliquez sur le lien Ajouter ou supprimer un rôle dans l'interface Gestion de votre serveur Web.

Complétez toutes les tâches de configuration de nœud principal avant de passer au déploiement du nœud de calcul.

Ajouter des nœuds de calcul

Comme mentionné précédemment, les administrateurs peuvent ajouter des nœuds de calcul de trois manières. Une méthode (ajout automatique) consiste à déployer automatiquement le système d'exploitation à partir du nœud principal en utilisant des images système du RIS. Le RIS peut être utilisé avec des licences AE ou des versions destinées à la vente, mais l'utilisation de ces versions de logiciel d'installation nécessite plusieurs clés de licence : une pour chaque installation de nœud de calcul. Les deux autres méthodes (ajout manuel de nœuds et utilisation du CD Compute Cluster Pack) nécessitent l'installation du système d'exploitation de l'ordinateur du nœud de calcul prospectif avant que le Compute Cluster Pack soit configuré.

Ajout manuel de nœuds et du Compute Cluster Pack

L'ajout manuel et l'ajout du Compute Cluster Pack nécessitent la pré-installation du système d'exploitation. La différence réside dans la méthode utilisée par l'administrateur pour ajouter le nœud au cluster. Le processus décrit ici est approprié pour des installations simples de clusters de calcul qui n'incluent que quelques nœuds. Les droits d'accès d'administrateur local sont obligatoires pour chaque opération. Utilisez le processus suivant pour préparer les notes de calculs :

  • Préparation du système. La préparation du système de nœuds de calcul implique de déterminer le nombre de cartes réseau à inclure et la quantité de mémoire de base à configurer.

  • Installation du système d'exploitation. Lorsque le matériel du système est configuré, le système d'exploitation peut être installé. Ce système d'exploitation doit faire partie des systèmes d'exploitation pris en charge.

  • Intégration d'Active Directory. Lorsque le système de nœuds de calcul fonctionne, il doit être relié au même domaine Active Directory en tant que nœud principal.

  • Ajout du nœud de calcul au cluster. À cette étape du processus d'installation, vous pouvez spécifier un nœud principal de cluster à relier, ou reporter cette décision comme décrit dans les puces ci-après.

    • L'ajout du Compute Cluster Pack installe les composants du nœud et relie le cluster en une étape. L'assistant d'installation de Microsoft Compute Cluster Pack se lance automatiquement lorsque le CD Compute Cluster Pack est inséré. Sélectionnez Relier ce serveur à un cluster de calcul existant comme nœud de calcul, puis tapez le nom du nœud principal à relier. Suivez les invites et identifiez l'emplacement du dossier local dans lequel les fichiers peuvent être copiés.

    Si le nœud principal est introuvable, les services Compute Cluster Pack vont être installés, mais le nœud de calcul ne sera pas relié au cluster. Reliez le nœud de calcul au cluster en utilisant la même procédure que pour l'ajout manuel décrit ci-dessous.

    • Pour un ajout manuel du nœud, sélectionnez Relier ce serveur à un cluster de calcul existant comme nœud de calcul, mais cette fois ne spécifiez pas le même nom du nœud principal. Suivez les invites et identifiez l'emplacement de copie des fichiers. Après avoir installé les composants du Compute Cluster Pack, notez le nom du nœud de calcul et revenez au nœud principal pour lancer le logiciel Compute Cluster Administrator. Sélectionnez Ajouter nœuds dans le volet Gestion des nœuds (voir graphique suivant). Sélectionnez Ajout manuel sur la page Sélectionner Ajouter la méthode du nœud>, ajoutez le nœud en tapant le nom de l'ordinateur (DNS ou NetBIOS) et cliquez sur Ajouter. Vous pouvez ajouter plusieurs nœuds simultanément. Suivez les invites de l'Assistant jusqu'à la fin de l'opération.

Figure 10. Utilisation de Compute Cluster Administrator pour l'ajout manuel de nœuds

  • Approbation de nouveaux nœuds. Lorsque l'ajout est terminé, les nœuds ajoutés s'affichent comme Approbation en attente dans le volet Gestion des nœuds. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le nom du nœud et choisissez Approuver. Vous pouvez approuver plusieurs nœuds simultanément. Lorsque les nœuds sont approuvés, ils sont mis en veille. Lorsque les nœuds sont en veille, il est possible de poursuivre la configuration avec l'installation de logiciels ou l'application de scripts.

note  Remarque :

Il est également possible d'automatiser le processus manuel du système d'exploitation en utilisant des fichiers texte ou des images disque seules avec l'outil Sysprep. L'utilisation d'images disque peut nécessiter des logiciels qui ne sont pas publiés par Microsoft. Pour plus d'informations sur l'automatisation des installations de Windows Server 2003, reportez-vous au kit de déploiement Windows Server 2003 : Automatisation et personnalisation des installations.

Ajout automatique de nœuds (RIS)

L'installation automatisée de nœuds est appropriée pour les déploiements de plusieurs nœuds. De plus, les déploiements automatisés sont utiles lorsque l'imagerie récurrente des nœuds est nécessaire pour redéfinir les nœuds de calcul à un certain état. Les ajouts automatisés ne peuvent être effectués que si les conditions suivantes sont remplies :

  • Le cluster comprend un réseau privé.

  • Le RIS est installé sur le nœud principal lors de la mise à jour du RIS.

  • Une image appropriée du RIS a été créée pour le nœud et cette image contient une clé de licence valide.

  • Les nœuds ajoutés ont été configurés pour effectuer un amorçage PXE pendant le démarrage avant de se lancer à partir du média local. Cette étape est généralement réalisée par les paramètres BIOS du nœud.

La personne effectuant ces procédures doit avoir les droits d'accès d'un administrateur de cluster. Utilisez le processus suivant pour ajouter automatiquement des nœuds de calcul :

  • Ajout du nœud de calcul au cluster. Sur le nœud principal, démarrez le logiciel Compute Cluster Administrator. Sélectionnez Ajouter nœuds dans le volet Gestion des nœuds. Sélectionnez Ajout automatisé à l'aide du RIS sur la page Sélectionner Ajout d'une méthode de nœud. Sélectionnez l'image à utiliser. Si vous utilisez un média d'installation vendu dans le commerce, une clé de licence différente vous sera demandée pour chaque nœud. Pour ce faire, utilisez un fichier « unique.udb » qui contient la liste des clés uniques pour chaque système. Après avoir mappé les images sur chaque ordinateur, vous pouvez démarrer le RIS.

  • Réamorcez les nœuds. Lorsque la configuration du RIS est prête, vous devez redémarrer manuellement chaque nœud pour initier le processus d'installation du RIS. Vérifiez que les nœuds démarrent à l'aide de l'amorce PXE.

    Lors de l'utilisation d'images de systèmes d'exploitation vendus dans le commerce, l'ordre dans lequel les nœuds sont redémarrés est important. Les nœuds doivent être redémarrés pendant la recréation de l'image du RIS dans l'ordre de la création originale.

  • Arrêter le RIS. Lorsque chaque système a une nouvelle image RIS, ce système redémarre. Vous pouvez alors arrêter le RIS dans Compute Cluster Administrator et terminer le processus de déploiement.

  • Approbation de nouveaux nœuds. Les nœuds ajoutés récemment s'affichent avec la mention Approbation en attente dans le volet Gestion des nœuds. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le nom du nœud et choisissez Approuver. Vous pouvez approuver plusieurs nœuds simultanément. Lorsqu'ils sont approuvés, les nœuds sont en état de pause.. Vous pouvez effectuer des activités de configuration supplémentaires lorsque les nœuds sont dans cet état. Lorsque les nœuds sont prêts, cliquez sur Réactiver le nœud pour redémarrer le planificateur des tâches sur les nouveaux nœuds.

Créer une console d'administration

La dernière étape du processus de déploiement de Windows Compute Cluster Server 2003 est la création d'une console d'administrateur ou d'opérateur. Cette console doit être un système client fonctionnant sous un des systèmes d'exploitation approuvés. Les tâches administratives les plus importantes du cluster sont effectuées à partir de la console de l'administrateur sur le nœud principal. Vous pouvez installer les utilitaires clients du Compute Cluster Pack, qui comprennent la console de l'administrateur, sur un poste de travail distant (n'appartenant pas au cluster) fonctionnant sous un système d'exploitation pris en charge. L'utilisation d'une console d'administrateur sur un poste de travail distant permet de surveiller la performance du cluster et l'exécution des tâches.

Sur le poste de travail exécutant le système d'exploitation approprié, insérez le CD Compute Cluster Pack. L'Assistant d'installation Microsoft Compute Cluster Pack se lance automatiquement ; sélectionnez Installer uniquement les utilitaires client et cliquez sur Suivant. Pour une console d'administration seulement, installez les utilitaires clients. Pour un poste de travail de développement, installez le kit SKD (kit de développement de logiciel) ainsi que les utilitaires clients.

L'installation de Windows Compute Cluster Server 2003 est terminée.

Administration

Les administrateurs gèrent le cluster de calcul par l'intermédiaire du Compute Cluster Administrator. Les administrateurs gèrent les travaux de calcul par l'intermédiaire du Compute Cluster Job Manager.

Compute Cluster Administrator

Compute Cluster Administrator est basé sur une version bêta MMC 3.0. Il dispose cinq pages principales :

  • Page Démarrer. Cette page de surveillance affiche le nombre de nœuds et leur statut ainsi que le nombre de processeurs utilisés et disponibles. La page affiche également les informations sur les travaux, y compris le nombre de travaux et leur statut.

  • Liste des tâches. Similaire à la Liste des tâches affichée à la fin de l'installation du nœud principal, cette page prend en charge la configuration et l'administration du cluster, y compris la mise en réseau, le RIS, l'ajout et la suppression des nœuds et les paramètres de sécurité.

  • Gestion des nœuds. Cette page fournit des informations relatives aux nœuds et aux travaux et prend en charge le contrôle des tâches de nœuds telles que l'ajout ou l'approbation, la pause, la reprise ou le redémarrage des nœuds.

  • Sessions Bureau à distance (RDP).Cette page permet d'accéder à des nœuds de calcul par l'intermédiaire de sessions Bureau à distance. Pour simplifier les sessions RDP de plusieurs nœuds de calcul, il est possible d'utiliser un nom d'utilisateur et un mot de passe global lors du lancement de la session RDP de nœuds.

  • Surveillance du système. Cette page affiche les données de surveillance des performances du cluster, y compris le temps et les tâches du processeur et les statistiques du processeur par nœud.

Le Compute Cluster Job Manager et le CLI

Les utilisateurs peuvent planifier des tâches, allouer des ressources pour les travaux et modifier les tâches associées grâce à deux outils : le Compute Cluster Job Manager et le CLI. Le CLI prend en charge plusieurs langages pour les scripts, y compris le Perl, le Fortran, le C/C++, le C# et le Java™.

Les travaux du cluster peuvent être une tâche unique ou inclure plusieurs tâches. De plus, les travaux peuvent indiquer quels processeurs sont requis. Les processeurs peuvent être attribués exclusivement ou être partagés entre des travaux et des tâches.

Le Compute Cluster Job Manager possède des fonctions puissantes pour la gestion des travaux et des tâches. Chaque fonction possède un équivalent dans le CLI. Les fonctions incluent la récupération d'erreur (c'est-à-dire le renouvellement automatique de tentative après échec de travaux ou de tâches et identification de nœuds ne répondant pas), nettoyage automatique des travaux une fois qu'ils sont terminés, pour éviter que les processus ne « s'échappent » sur les nœuds de calcul, et la sécurité (chaque travail s'exécute dans l'environnement de sécurité de l'utilisateur, limitant les droits d'accès aux travaux et aux tâches à ceux de l'utilisateur qui les a lancés).
Remarque : Pour plus d'informations sur le Compute Cluster Job Manager, reportez-vous au livre blanc Utilisation du planificateur des tâches de Windows Compute Cluster Server 2003.

Conclusion

Windows Compute Cluster Server 2003 permet aux utilisateurs de créer des clusters HPC en utilisant les plates-formes familières de Windows. La taille des clusters peut varier de quelques nœuds à des centaines de nœuds de calcul. Le présent document met en relief les pratiques reconnues pour la configuration et la préparation des clusters de Windows Compute Cluster Server 2003. L'observation de ces recommandations simplifie l'opération des clusters après leur déploiement.

Références

Calcul haute performance Windows Server

Éditions x64 de Windows Server

Présentation de Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003

Kit de déploiement Windows Server 2003 : Automatisation et personnalisation des installations

Utilisation du planificateur des tâches de Compute Cluster Server 2003

Utilisation de Microsoft Message Passing Interface

Migration d'applications parallèles

Débogage des applications parallèles avec Visual Studio 2005

Pour les informations les plus récentes sur Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003, consultez le site Web Calcul haute performance Microsoft


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