云计算系统及在其上运行高性能计算的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种云计算系统及在其上运行高性能计算的方法。所述方法包括高性能计算资源池创建步骤，具体包括：由云计算管理系统基于高性能计算作业需求在一个计算节点上创建调度系统虚拟机以运行高性能计算调度系统，以及在一定数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将计算虚拟机的信息返回给高性能计算调度系统以形成高性能计算资源池。所创建的高性能计算资源池还可动态的添加资源和回收资源。本发明专利技术在云计算系统上创建高性能计算资源池，通过采用虚拟化技术，使高性能计算能够获得虚拟化带来的灵活性和弹性，并且几乎无性能损失。这样可以提高资源利用率，打破单个业务对资源的独占，实现整个计算服务平台的动态性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算技术，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
云计算(cloud computing)是互联网上一种新兴的资源和独特的交付模式。通过云计算这种技术，可以通过按需分配资源的方式获得所需服务。云计算改变了互联网的技术基础，云计算凭借自身的多种优点，例如资源配置的自由化、数据资源使用的完全自主化、使用时无时空限制以及资源即用即付化等，逐渐成为未来互联网的发展趋势。所以现在云计算已经被运用到很多领域。随着信息化社会的飞速发展，高性能计算(high performance computing，缩写HPC)已成为继理论科学和实验科学之后科学研究的第三大支柱。在高性能计算技术快速发展与高性能计算服务广泛应用的相互推动下，高性能计算已从科学与工程计算扩展到电子商务、金融、保险、信息等高新产业和服务业以及工业和制造业等传统产业。云计算采用的关键技术是虚拟化，这样可以使资源按需调度。如果云计算和高性能计算以物理分区的方式分割使用，当云计算集群或高性能集群中出现资源闲置时，将会造成资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种。本专利技术在第一方面为解决其技术问题所采用的技术方案是:提出一种在云计算系统上运行高性能计算的方法，其中所述云计算系统包括云计算管理系统和由其管理的多个计算节点，所述方法包括如下步骤:高性能计算资源池创建步骤，具体包括:由云计算管理系统基于高性能计算作业需求在一个计算节点上创建调度系统虚拟机以运行高性能计算调度系统，以及在一定数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将计算虚拟机的信息返回给高性能计算调度系统以形成高性能计算资源池；高性能计算资源添加步骤，具体包括:由云计算管理系统基于高性能计算调度系统发出的资源申请在相应数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将该计算虚拟机信息返回给高性能计算调度系统，以由高性能计算调度系统将新创建的计算虚拟机添加到高性能计算资源池中；高性能计算资源回收步骤，具体包括:由高性能计算调度系统在资源冗余时将空闲的计算虚拟机从高性能计算资源池中删除，并将被删除的计算虚拟机信息发送给云计算管理系统，以由云计算管理系统将该计算虚拟机从相应计算节点删除并将该相应计算节点回收。根据本专利技术第一方面的一个实施例中，所述方法在高性能计算资源池创建步骤之前还包括:在云计算管理系统中部署高性能计算调度系统虚拟机模板和高性能计算虚拟机模板。根据本专利技术第一方面的一个实施例中，所述高性能计算资源池创建步骤进一步包括:由云计算管理系统根据预设的初始值创建一定数量的计算虚拟机并将该计算虚拟机信息返回给高性能计算调度系统以形成一个全局高性能计算资源池；和/或由云计算管理系统根据用户申请的资源量创建相应数量的计算虚拟机并将该计算虚拟机信息返回给高性能计算调度系统以形成一个用户高性能计算资源池。根据本专利技术第一方面的一个实施例中，所述云计算管理系统在每个计算节点上仅创建一个计算虚拟机。根据本专利技术第一方面的一个实施例中，所述高性能计算资源添加步骤进一步包括:由高性能计算调度系统根据预先定义的规则自动向云计算管理系统发出资源申请。根据本专利技术第一方面的一个实施例中，所述高性能计算资源回收步骤进一步包括:由高性能计算调度系统根据预先定义的规则自动将一定数量的空闲计算虚拟机从高性能计算资源池中删除；和/或由云计算管理系统基于用户的选择调用高性能计算调度系统删除相应的计算虚拟机。根据本专利技术第一方面的一个实施例中，所述方法进一步包括:针对创建的每一个调度系统虚拟机和计算虚拟机，采用InfiniBand分区技术来进行网络隔离，提供独立的管理端口和存储端口。本专利技术在第二方面为解决其技术问题所采用的技术方案是:提出一种云计算系统，包括云计算管理系统和由其管理的多个计算节点，其中:所述云计算管理系统基于高性能计算作业需求在一个计算节点上创建调度系统虚拟机以运行高性能计算调度系统，以及在一定数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将计算虚拟机的信息返回给高性能计算调度系统以形成高性能计算资源池；所述云计算管理系统还基于高性能计算调度系统发出的资源申请在相应数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将该计算虚拟机信息返回给高性能计算调度系统以便将新创建的计算虚拟机添加到高性能计算资源池中；所述云计算管理系统还基于高性能计算调度系统在资源冗余时从高性能计算资源池中删除空闲的计算虚拟机后返回被删除的计算虚拟机信息将该计算虚拟机从相应计算节点删除并将相应计算节点回收。根据本专利技术第二方面的一个实施例中，所述云计算管理系统中部署有高性能计算调度系统虚拟机模板和高性能计算虚拟机模板。根据本专利技术第二方面的一个实施例中，所述云计算管理系统在每个计算节点上仅创建一个计算虚拟机。本专利技术的，在云计算系统上创建高性能计算资源池，通过采用虚拟化技术，使高性能计算能够获得虚拟化带来的灵活性和弹性，并且几乎无性能损失。这样可以提高资源利用率，打破单个业务对资源的独占，实现整个计算服务平台的动态性。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中:图1是本专利技术一个实施例在云计算系统上运行高性能计算的方法的流程图；图2是本专利技术一个实施例的云计算系统上运行高性能计算的结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。高性能计算迟迟没有采用虚拟化技术的主要原因有两个:其一是人们通常认为虚拟化会严重影响应用程序的性能，虚拟化提升灵活性的优点被其降低了应用程序计算吞吐量的缺点所压倒；其二是传统的HPC基础架构的利用率已经非常高，通常为80% -95%，因此，通常推动企业采用虚拟化的动因(提高硬件利用率、整合服务器或提高许可证利用率)不足以抵消使用虚拟化资源运行工作负载带来的复杂性和费用增加的缺点。因此，本专利技术提出一种在云计算系统上运行高性能计算的方法，旨在结合云计算和高性能计算，通过采用虚拟化技术，使高性能计算资源可以动态地根据需求进行扩展，大大增加高性能计算的灵活性和弹性。图1示出了根据本专利技术一个实施例在云计算系统上运行高性能计算的方法100的流程图。其中，云计算系统包括云计算管理系统和由其管理的多个计算节点。云计算的基础和关键是虚拟化，所以所有计算节点部署虚拟化Hypervisor，所有Hypervisor由云计算管理系统统一管理。如图1所示，该在云计算系统上运行高性能计算的方法100包括如下步骤:步骤S110中，部署高性能计算调度系统虚拟机模板和高性能计算虚拟机模板。由于高性能计算运行于云计算系统之上，因此基础管理平台是云计算操作系统当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在云计算系统上运行高性能计算的方法，其中所述云计算系统包括云计算管理系统和由其管理的多个计算节点，其特征在于，所述方法包括如下步骤：高性能计算资源池创建步骤，具体包括：由云计算管理系统基于高性能计算作业需求在一个计算节点上创建调度系统虚拟机以运行高性能计算调度系统，以及在一定数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将计算虚拟机的信息返回给高性能计算调度系统以形成高性能计算资源池；高性能计算资源添加步骤，具体包括：由云计算管理系统基于高性能计算调度系统发出的资源申请在相应数量的计算节点上创建计算虚拟机，并将该计算虚拟机信息返回给高性能计算调度系统，以由高性能计算调度系统将新创建的计算虚拟机添加到高性能计算资源池中；高性能计算资源回收步骤，具体包括：由高性能计算调度系统在资源冗余时将空闲的计算虚拟机从高性能计算资源池中删除，并将被删除的计算虚拟机信息发送给云计算管理系统，以由云计算管理系统将该计算虚拟机从相应计算节点删除并将相应计算节点回收。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡耀国，晏望龙，李鹏，常艺伟，张转转，刘孟博，陈开渠，
申请(专利权)人：国家超级计算深圳中心深圳云计算中心，
类型：发明
国别省市：广东;44