HPC-Hauptkomponente Was ist HPC-Storage (High-Performance-Computing-Storage)?

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High-Performance-Computing-Storage ist ein Datenspeicher, der sich für den Einsatz in High-Performance-Computing-Umgebungen eignet. Neben Rechenleistung und Netzwerk ist er einer der drei HPC-Hauptkomponenten. Der Datenspeicher kann mit großen Datenmengen umgehen, bietet hohen Datendurchsatz und niedrige Zugriffszeiten. In der Regel handelt es sich bei HPC-Storage um parallele Datenspeichersysteme, die kosteneffizient und in großem Umfang skalierbar sind.

Das Akronym HPC in HPC-Storage steht für „High-Performance Computing“. Bei High-Performance-Computing-Storage handelt es sich um Datenspeicher, der sich für den Einsatz für das High-Performance Computing eignet. Er erfüllt hinsichtlich Speicherkapazität, Datendurchsatz, Zugriffszeiten, Skalierbarkeit die hohen Anforderungen des High-Performance Computings.

Neben Rechenleistung und Netzwerk ist Storage eine der drei Hauptkomponenten einer HPC-Infrastruktur. Computing-Cluster und Datenspeicher sind miteinander vernetzt und arbeiten nahtlos zusammen. Der Datenspeicher entlastet die CPUs bestmöglich von I/O-Arbeitslasten und stellt sicher, dass die Prozessoren vom Storage-System nicht ausgebremst werden.

HPC-Storage ist in der Lage, Daten der Computing-Cluster schnell zu erfassen und wieder einzuspeisen. Die Netzkomponente ist für die Hochgeschwindigkeitsübertragung der Daten zwischen Computing-Cluster und Storage zuständig. In der Regel handelt es sich bei HPC-Storage um parallele Datenspeichersysteme, die aus verschiedenen Speichertechnologien wie Flash-basierten Speichern oder HDDs bestehen können.

Grundlegende Informationen zum High-Performance Computing

HPC-Storage ist eine Komponente des High-Performance Computings. Der Begriff High-Performance Computing fasst Technologien und Verfahren zusammen, die komplexe Rechenaufgaben mit hoher Performance ausführen. Aufgaben werden in Teilaufgaben zerlegt, parallelisiert und auf mehrere Systeme verteilt. Die drei Hauptkomponenten einer HPC-Infrastruktur sind Computing, Netzwerk und Storage.

HPC-Umgebungen bestehen oft aus tausenden Computing-Nodes, die über ein Hochleistungsnetzwerk miteinander vernetzt sind und auf einen ebenfalls vernetzten, performanten Datenspeicher Zugriff haben. High-Performance Computing kommt typischerweise in Bereichen wie Forschung und Wissenschaft, Business Intelligence, Simulationen oder aufwendigen Grafikanwendungen zum Einsatz.

Anforderungen an High-Performance-Computing-Storage

Für High Performance Computing geeigneter Datenspeicher hat zahlreiche Anforderungen zu erfüllen. Diese Anforderungen sind:

• in großem Umfang skalierbar,

• kosteneffizient einsetzbar,

• kurze Zugriffszeiten,

• hoher Datendurchsatz,

• effizienter Umgang mit großen und kleinen Datenmengen und Dateien,

• paralleles Lesen und Schreiben von Daten,

• Implementierbarkeit moderner paralleler Dateisysteme,

• hochperformante Netzwerkanbindung.

Anwendungen für HPC-Storage

Anwendungen für High-Performance-Computing-Storage sind die typischen Anwendungen des High-Performance Computings in Forschung, Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlichen Bereichen. Solche Anwendungen sind Simulationen und Modellrechnungen, maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz, Business Intelligence, Big Data, Virtual Reality, Augmented Reality und aufwendige Grafik- und Videoberechnungen.

Beispiele für den Einsatz von HPC-Storage sind die Genomforschung, Animationsfilme, Klimamodelle, Wettervorhersagen, Crash-Test-Simulationen, Risikoanalysen und Hochfrequenzhandel im Finanzbereich, Verkehrssteuerung- und -management, Simulationen in Luft- und Raumfahrt, Erstellen und Testen digitaler Prototypen, medizinische Diagnostik und vieles mehr.

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