{"id":1440,"date":"2017-11-30T09:18:48","date_gmt":"2017-11-30T08:18:48","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/?p=1440"},"modified":"2019-04-15T18:10:55","modified_gmt":"2019-04-15T16:10:55","slug":"introduccion-al-high-performance-computing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/introduccion-al-high-performance-computing\/","title":{"rendered":"Introducci\u00f3n al High Performance Computing (HPC)"},"content":{"rendered":"<h1><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-1446\" src=\"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Introducci\u00f3n-a-la-computaci\u00f3n-de-alto-rendimiento-HPC.png\" alt=\"Introducci\u00f3n a la computaci\u00f3n de alto rendimiento (HPC)\" width=\"934\" height=\"483\" srcset=\"https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Introducci\u00f3n-a-la-computaci\u00f3n-de-alto-rendimiento-HPC.png 934w, https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Introducci\u00f3n-a-la-computaci\u00f3n-de-alto-rendimiento-HPC-300x155.png 300w, https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Introducci\u00f3n-a-la-computaci\u00f3n-de-alto-rendimiento-HPC-768x397.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 934px) 100vw, 934px\" \/><\/h1>\n<p>Cuando hablamos de <strong>HPC<\/strong> ,\u00a0<strong>High Performance Computing<\/strong><em>\u00a0<\/em>o <strong>Computaci\u00f3n de Alto Rendimiento<\/strong>\u00a0hacemos referencia a un campo de la computaci\u00f3n actual que da soluci\u00f3n a problemas tecnol\u00f3gicos muy complejos y que involucran un gran volumen de c\u00e1lculos o de coste computacional. Para ello,\u00a0nos apoyamos en tecnolog\u00edas como superordenadores, clusters o la computaci\u00f3n paralela, de la que vamos a hablar en en este post.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Entre sus aplicaciones est\u00e1n el <strong>modelado de riesgos financieros<\/strong>, el <strong>an\u00e1lisis de datos de clima<\/strong> e hidrolog\u00eda, el an\u00e1lisis de <strong>secuencias gen\u00e9ticas<\/strong>, pruebas de software\u2026 en definitiva, podemos generalizar que su enfoque es realizar grandes c\u00e1lculos en lote (o <em>batch<\/em>) de cualquier algoritmo o l\u00f3gica que se pueda paralelizar.<\/p>\n<p>No obstante, lo que le est\u00e1 dando mucha relevancia y actualidad a dicho campo es el auge de la nube, y con soluciones como la de <a href=\"https:\/\/azure.microsoft.com\/es-es\/services\/batch\/\">Azure Batch<\/a> que posteriormente veremos, ya que esto nos aporta una serie de ventajas frente a realizar la misma operativa en nuestros servidores dedicados:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Mayor escalabilidad<\/strong>. Podemos crecer en el n\u00famero de nodos o elementos de c\u00e1lculo tanto como queramos, as\u00ed como disminuirlo cuando no necesitemos tanta potencia. Todo ello sin necesidad de inversi\u00f3n a nivel de hardware. Tambi\u00e9n tenemos escalabilidad en cuanto al tama\u00f1o de las m\u00e1quinas, pudiendo elegir m\u00e1quinas m\u00e1s o menos potentes en base a nuestras necesidades.<\/li>\n<li><strong>Menor coste<\/strong>. Esto se deriva de lo anterior, ya que pagamos en cada momento \u00fanicamente por lo que estamos utilizando.<\/li>\n<li><strong>Mayor sencillez operativa<\/strong>. No necesitamos preocuparnos de configurar, actualizar o administrar el sistema operativo que est\u00e1 funcionando por debajo.<\/li>\n<\/ul>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Azure_Batch\"><\/span>Azure Batch<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-1441 size-medium alignright\" src=\"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Azure-Batch-300x300.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Azure-Batch-300x300.png 300w, https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Azure-Batch-150x150.png 150w, https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/Azure-Batch.png 512w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p>Una de las herramientas que nos proporciona Microsoft Azure para implementarnos nuestro propio entorno de HPC es, como hemos dicho, <a href=\"https:\/\/azure.microsoft.com\/es-es\/services\/batch\/\">Azure Batch<\/a>. No obstante, y como veremos posteriormente, para poder integrar y automatizar todo el entorno de c\u00e1lculo, con toda probabilidad necesitaremos apoyarnos en otros servicios de Azure adicionales.<\/p>\n<p><strong>Azure Batch<\/strong>, como su propio nombre indica, es una herramienta que nos ayuda a <strong>programar trabajos y administrar procesos<\/strong>, todo ello<strong> por lotes<\/strong>. Adem\u00e1s de todas las ventajas y capacidades anteriores, en Azure Batch podemos elegir el sistema operativo de nuestras m\u00e1quinas (nodos en adelante), entre varias versiones de Windows y Linux, as\u00ed como configurar pol\u00edticas de escalado manuales o autom\u00e1ticas.<\/p>\n<p>En Azure Batch <strong>dispondremos de uno o varios <em>Pools<\/em><\/strong> o grupos de nodos de proceso. Cada uno de estos <em>Pools<\/em> tendr\u00e1 una configuraci\u00f3n \u00fanica de tama\u00f1o y sistema operativo de las m\u00e1quinas, de escalado\u2026<\/p>\n<p>Cuando queramos realizar operaciones sobre \u00e9l, tendremos que crear un trabajo (o <em>Job<\/em>), el cu\u00e1l consistir\u00e1 en una serie de tareas (<em>Tasks<\/em>) que deben ejecutarse, y que estar\u00e1 asociado a un <em>Pool<\/em> concreto en el que se va a ejecutar. Estas tareas llevar\u00e1n informaci\u00f3n sobre qu\u00e9 algoritmo, l\u00f3gica, o en definitiva qu\u00e9 fichero van a ejecutar, qu\u00e9 ficheros o recursos adicionales necesita para ello\u2026 Por su parte, el trabajo tendr\u00e1 una serie de configuraciones a su vez, como por ejemplo su prioridad, o su programaci\u00f3n (cu\u00e1ndo debe ejecutarse).<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/batch_workflow_sm.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-1442 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/batch_workflow_sm.png\" alt=\"\" width=\"531\" height=\"441\" srcset=\"https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/batch_workflow_sm.png 531w, https:\/\/encaminablogs.wpenginepowered.com\/por-una-nube-sostenible\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/11\/batch_workflow_sm-300x249.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 531px) 100vw, 531px\" \/><\/a><\/p>\n<p>En cuanto a los <strong>nodos de proceso<\/strong>, hay de dos tipos:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Nodos dedicados<\/strong><\/li>\n<li><strong>Nodos de prioridad baja<\/strong>. \u00c9stos\u00a0 hacen uso de la capacidad sobrante de Azure para ejecutar nuestros trabajos, por lo que, aunque son m\u00e1s baratos, no garantizan un tiempo de finalizaci\u00f3n del trabajo predecible.<\/li>\n<\/ul>\n<p>En ambos casos, dentro del <em>pool<\/em>, podemos configurar una tarea de inicio para los nodos, la cual se ejecutar\u00e1 cuando se instancien, pudiendo a trav\u00e9s de ella copiar ficheros a los nodos, o realizar configuraciones.<\/p>\n<p>Como podemos imaginar, si queremos realizar un uso sencillo de esta infraestructura, nos van a ayudar mucho otros dos servicios de Azure:<\/p>\n<ul>\n<li>Por un lado, nos va a ser muy \u00fatil disponer de un <strong>Blob Storage<\/strong> accesible desde Azure Batch, ya que en \u00e9l podremos tener almacenados de forma sencilla todos nuestros ejecutables, nuestros paquetes de nuestras aplicaciones de c\u00e1lculo\u2026 incluso podemos usar <em>contenedores de blob<\/em> para almacenar las propias entradas y salidas de nuestros c\u00e1lculos si fuera necesario.<\/li>\n<li>Por otro lado, si queremos automatizar un poco toda la creaci\u00f3n y ejecuci\u00f3n de nuestros trabajos, una forma muy sencilla y pr\u00e1ctica es mediante <strong>Azure Functions<\/strong>. Con una o varias functions, nos podemos crear un <em>endpoint<\/em> web que, por ejemplo, cuando subamos un fichero a una ubicaci\u00f3n determinada de nuestro blob storage, se ejecute, realice los procesados que sean necesarios, y desencadene la creaci\u00f3n y ejecuci\u00f3n del trabajo de Azure Batch correspondiente.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Los ejecutables o algoritmos que podemos introducir y usar en Azure Batch, realmente no son \u00fanicamente lo que entendemos por ejecutable (fichero <em>.exe<\/em>), sino que en la pr\u00e1ctica puede ser cualquier script o programa que pueda ser lanzado por l\u00ednea de comandos y que est\u00e9 soportado por el sistema operativo de la m\u00e1quina de destino.<\/p>\n<h1><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conclusion\"><\/span>Conclusi\u00f3n<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h1>\n<p>Como podemos ver,<strong> Azure Batch nos facilita una potencia y flexibilidad de c\u00e1lculo<\/strong> muy grande, y todo ello desde la nube y gestionado de una forma sencilla y muy integrada con el resto de servicios de Azure.\u00a0En otros art\u00edculos, entraremos en detalle en la parte t\u00e9cnica, para ver qu\u00e9 aspecto y caracter\u00edsticas\u00a0tiene un <em>Job <\/em>o\u00a0un <em>Pool<\/em>, como podemos crearlos program\u00e1ticamente, y realizar alg\u00fan ejemplo de c\u00e1lculo con un ejecutable sencillo.<\/p>\n<!-- AddThis Advanced Settings generic via filter on the_content --><!-- AddThis Share Buttons generic via filter on the_content --><div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_82_2 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Tabla de contenidos<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 eztoc-toggle-hide-by-default' ><ul class='ez-toc-list-level-2' ><li class='ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/introduccion-al-high-performance-computing\/#Azure_Batch\" >Azure Batch<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/blogs.encamina.com\/por-una-nube-sostenible\/introduccion-al-high-performance-computing\/#Conclusion\" >Conclusi\u00f3n<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cuando hablamos de HPC ,\u00a0High Performance Computing\u00a0o Computaci\u00f3n de Alto Rendimiento\u00a0hacemos referencia a un campo de la computaci\u00f3n actual que da soluci\u00f3n a problemas tecnol\u00f3gicos muy complejos y que involucran un gran volumen de c\u00e1lculos o de coste computacional. 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