什么是Microsoft Windows Compute Cluster Server 2003?
Microsoft 在多年之前就开始支持容错和高可用性群集,而随着 Windows Compute Cluster Server 2003 的发布,Microsoft 将高性能计算 (HPC) 的超级计算能力引入了个人和工作组领域。
1991 年,10-Gflops 级超级计算机是一种售价近 4 千万美元的 Cray 计算机。如今,将四台 x64 计算机组合在一起就能达到相同的计算能力,而成本大约只需 4 千美元,从而将超级计算的硬件采购成本降低到了个人台式机的水平。
但是,实现个人超级计算机的难题一直是部署和管理的复杂性。Windows Compute Cluster Server 2003 将群集部署和管理集成到熟悉的 Microsoft Active Directory® 目录服务和 Microsoft Windows Server 2003™ 工具中,实现了简易的计算节点部署和使用 Microsoft 管理控制台 (MMC) 的中央管理。
Windows Compute Cluster Server 2003 包含两张 CD:第一张 CD 包含 Windows Server 2003 Compute Cluster Edition,第二张CD是Microsoft Compute Cluster Pack — 构成 Windows Compute Cluster Server 2003的界面、实用工具和管理基础架构的组合。
硬件要求
最低系统硬件要求(参见表 1)与 Windows Server 2003, Standard x64 Edition 的硬件要求类似。Windows Compute Cluster Server 2003 最多可支持 32 GB 的 RAM。
支持的处理器包括:
- AMD Opteron
- AMD Athlon 64
- 带有 Intel EM64T 的 Intel Xeon
- 带有Intel EM64T 的 Intel Pentium
表 1. 最低硬件要求
|
硬件
|
要求
|
|
CPU
|
x64 体系结构的计算机,具有 Intel 64 位内存扩展技术 (EM64T) 体系结构的 Intel Pentium 或 Xeon 系列处理器;AMD Opteron 系列处理器;AMD Athlon 系列处理器;兼容处理器
|
|
RAM
|
512 MB
|
|
多处理器支持
|
Windows Compute Cluster Server 2003 和 Windows Server 2003 Standard x64 Edition 最多每个服务器支持四个处理器。Windows Server 2003 Enterprise x64 Edition 最多每个服务器支持八个处理器。
|
|
安装所需磁盘空间
|
4 GB
|
|
磁盘卷数
|
如果使用远程安装服务 (RIS),则根节点上需要两个卷(C: 和 D:) — 一个卷用于系统分区,另一个卷由 RIS 使用。如果根节点还用于其他角色,如文件服务器或打印服务器,则建议使用更多分区。
计算节点需要单个系统卷。
独立磁盘冗余阵列 (RAID) 受支持,但不是必需的。
|
|
网络接口卡
|
至少需要一个网络接口卡 (NIC)。若使用了专用网络,则根节点至少需要两个 NIC,而计算节点则至少需要一个 NIC。每个节点可能还需要一个高速 NIC,用于 Message Passing Interface (MPI) 网络。
|
软件要求
Windows Compute Cluster Server 2003 的根节点和计算节点可以使用下列任何操作系统:
· Windows Server 2003 Compute Cluster Edition
· Windows Server 2003 Standard x64 Edition
· Windows Server 2003 Enterprise x64 Edition
· Windows Server 2003 R2 的 x64 版本
远程管理和作业调度组件自动安装在计算群集的根节点上,但为了简化管理和调度,也可以将这些组件安装在远程工作站上。支持安装远程组件的操作系统有:
· Windows Server 2003 Service Pack 1 (SP1) 或 R2
· Microsoft Windows® XP Professional Service Pack 2 (SP2)
· Windows XP Professional x64 Edition
注意: Windows Server 2003 Compute Cluster Edition 纯粹是为高性能计算应用程序而设计的,不支持用作通用基础结构服务器。
解决方案体系结构
Windows Compute Cluster Server 2003 是服务器的群集,包含单个根节点和一个或多个计算节点(参见图 1)。根节点控制和协调所有对群集资源的访问,是计算群集的单一管理、部署和作业调度点。Windows Compute Cluster Server 2003 使用 Microsoft Operations Manager 2005 和 Microsoft Systems Management Server 2003 等工具,将现有的公司 Active Directory 基础结构用于安全、帐户管理和总体操作管理。

图 1. 典型的 Windows Compute Cluster Server 2003 网络
Windows Compute Cluster Server 2003 的安装包括在根节点上安装操作系统,将根节点加入现有的 Active Directory 域,然后安装 Compute Cluster Pack。若要使用 RIS 自动部署计算节点,则要在安装完毕后安装 RIS,并将其配置为“任务列表”的一部分。
当 Compute Cluster Pack 安装完成后,将会弹出一个“任务列表”页面,其中显示完成计算群集配置所需执行的步骤。这些步骤中包括定义网络拓扑,使用“配置 RIS”向导配置 RIS,将计算节点添加到群集,以及配置群集用户和管理员。
Windows Compute Cluster Server 2003 支持五种不同的网络拓扑,其中每个节点各有一至三个网络接口卡 (NIC)。所支持的五种拓扑分别是:
· 每个节点上三个 NIC。一个 NIC 连接到公共(公司)网络;一个连接到专用的专门群集管理网络;而另一个则连接到专用高速 Message Passing Interface (MPI) 网络。
· 根节点上三个 NIC,每个群集节点上各有两个 NIC。根节点提供计算节点和公共网络之间的网络地址转换 (NAT),其中每个计算节点都有一个到专用网络的连接和一个到高速协议(如 MPI)的连接。
· 每个节点上两个 NIC。一个 NIC 连接到公共(公司)网络,而另一个则接连到专用的专门群集网络。
· 根节点上两个 NIC,每个计算节点上各有一个 NIC。根节点提供计算节点和公共网络之间的 NAT。
· 每个节点上各有一个 NIC,所有网络流量共享公共网络。在这个受限的网络方案中,计算节点的 RIS 部署不受支持,并且必须手动安装和激活每个计算节点。
Microsoft Message Passing Interface (MS-MPI) 是一种高速网络接口,可在千兆位以太网、InfiniBand 或任何提供支持 WinSock Direct 的驱动程序的网络上运行。MSMPI 基于 MPI2 的 Argonne 国家实验室 MPICH2 实现,并与之兼容。

