HIGH PERFORMANCE COMPUTING - PowerPoint Presentation

Slide1

HIGH PERFORMANCE COMPUTINGKonsep

Aloysius Airlangga Bajuadji, S.Kom, M.Engaabayuadji@yahoo.com | aabayuadji@gmail.comBayu R Langga

1

High Performance Computing |

2013

Slide2

... Sistem Perkuliahan

Ada 14 Tatap MukaProsentase PenilaianTugas 1 15 %Ujian Tengah Semester 25 %

Tugas 2 20 %Ujian Akhir Semester 30 %Kehadiran 5 %Keaktifan 5 % TOTAL 100 %

2

High Performance Computing |

2013

Slide3

HIGH PERFORMANCE COMPUTING (HPC)

Komputasi Kinerja Tinggi,

adalah sistem komputer yang dibangun

agar mampu menyelesaikan beban komputasi yang

tak terkira beratnya dalam waktu

yang masih bisa

diterima

.

3

High Performance Computing | 2013

Slide4

HIGH PERFORMANCE COMPUTING (HPC)

HPC Building BlockChoosing Cluster HardwareProcessor & NodeCo-Processor

Communication : InterconnectsStorageRacking & StackingPower & Cooling

4

High Performance Computing |

2013

Slide5

HIGH PERFORMANCE COMPUTING (HPC)

HPC Building BlockChoosing Cluster SoftwareOperating SystemCluster Software

File SystemResources SchedulerChoosing Cluster Tool Kits

5

High Performance Computing |

2013

Slide6

Bentuk High Performance Computing

ClusterSupercomputer

Cloud ComputingGrid Computing

6

High Performance Computing |

2013

Slide7

High Performance Computing | 2013

7

Slide8

1. CLUSTER

Cluster dalam ilmu komputer & jaringan

adalah sekumpulan komputer (server) independen yang beroperasi yang terlihat oleh client

jaringan seolah-olah komputer-komputer tersebut adalah 1 buah unit. Proses menghubungkan beberapa komputer agar dapat bekerja seperti itu disebut dengan Clustering.

8

High Performance Computing |

2013

Slide9

... Cluster

Konfigurasi Cluster

9

High Performance Computing | 2013

Slide10

...

Kategori ClusterHight Availability Cluster

Load Balancing ClusterCompute Cluster

10

High Performance Computing | 2013

Slide11

... Cluster

KarakteristikTerdiri dari banyak mesin yang sejenis (homogen) Dihubungkan dengan koneksi jaringan khusus

Saling berbagi resourcesTingkat kepercayaan penuh (rsh) remote shell / (ssh)

secure shell tidak membutuhkan password, jika tidak maka harus start manual pada masing-masing mesinSoftware MPI (Message Passing Library) terinstal agar program bisa dijalankan melintas semua titik.

11

High Performance Computing | 2013

Slide12

... cluster

Cluster didesain agar meningkatkan

kemampuan sebuah server, yakni dengan

meningkatkan hal-hal berikut:Toleransi

kesalahan (fault tolerance), yang dapat menyebabkan server

lainnya akan mengambil

alih

kerja

server

utama

ketika server utama mengalami kegagalan. Client

tidak akan melihat

pergantian

peran

ini. Dengan

begitu, downtime pun dapat dikurangi

secara drastis.Penyerataan

beban

(load-balancing)

, yang

dapat

mendistribusikan

beban

server

ke

semua

server

anggota

cluster

.

Dengan

begitu

,

kinerja

dan

skalabilitas

server pun

menjadi

relatif

lebih

baik

.

12

High Performance Computing | 2013

Slide13

... cluster

Beberapa sistem yang mendukung cluster

antara lain:Windows NT Server, Enterprise Edition, dengan

sebuah layanan yang disebut Microsoft Cluster Service (MSCS)

Windows 2000 Advanced Server, dengan sebuah layanan yang

disebut dengan Microsoft Clustering Service

Windows 2000 Datacenter Server

Windows Server 2003 Enterprise Edition

(

x86

/

IA-64

/x64), dengan

sebuah layanan yang

disebut

sebagai

Microsoft Clustering Service

Windows Server 2003 Datacenter Edition

(x86

/IA-64/x64)Solaris

UNIXGNU/Linux

13

High Performance Computing | 2013

Slide14

2. SUPERCOMPUTER

Kategori sistem komputer yang

berdaya sangat tinggi yang didesain

secara khusus untuk science aplications, teknik

, dan bisnis yang memerlukan komputasi

numerik yang

besar

dengan

kecepatan

tinggi

Pasar superkomputer mencakup lembaga

penelitian milik

pemerintah

,

universitas

besar

, dan perusahaan

besar

14

High Performance Computing | 2013

Slide15

... Supercomputer

15

High Performance Computing | 2013

“Blue Gene”

superkomputer di Agronne National Lab.

Menjalankan lebih 250.000 processor dikelompokkan dalam 72 rak/kabinet di ‘data center’ terhubung dengan jaringan optik kecepatan tinggi

Slide16

... Supercomputer

Kecepatan perhitungan diukur

dengan FLOPS (Floating Point Operation Per Second).

FLOPS = jumlah operasi perhitungan dalam 1 detik SuperKomputer tercepat

saat ini ( November 2011 ) diduduki oleh K Computer

, yang dikembangkan oleh RIKEN

dan

Fujitsu

di

Jepang

. Kemampuannya

saat ini sudah mencapai

10.51 petaflops ( 10.510.000.000.000.000 flops).

Sehingga

kurang

lebih

dapat memproses operasi sebesar itu

dalam satu

detik

.

16

High Performance Computing | 2013

Slide17

... Supercomputer

Menggunakan arsitektur pemrosesan

paralel dari prosesor yang saling

berhubunganDapat dengan mudah

melakukan kalkulasi aritmetika dgn kecepatan

miliaran titik

operasional

per

detik

(gigaflops)

Dengan

adanya

penggunaan desain mikroprosesor yg

saling berhubungan

dalam

jumlah

yg

lebih kecil

Symmetric Multiprocessing

Distributed

S

hared

M

emory

;

mendorong

munculnya

minisuperkomputer

dgn

harga

yg

lebih

murah

17

High Performance Computing | 2013

Slide18

... Supercomputer

Satuan

A5 Ipad 2

Intel Core i7 980 EX

IBM Sequoia*

MegaFlops

171

109.000

1

6

.

32

0.000.000

Kesetaraan per unit

± 61 juta Ipad

2

± 96.000 CPU

1 unit

Skala

Perhitungan

Kecil

Menengah

Rumit

Pemanfaatan

Hiburan

Perkantoran

Penelitian

Contoh

Small

Office,

Browsing, Game

Office, Progamming,

Grafis

Analisa Nanomaterial, Simulasi Molekular,

Sirkulasi Atmosfer

18

High Performance Computing | 2013

Per 18 Juni 2012, merek IBM di

Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL),

Amerika

Serikat

| Superkomputer tercepat

sumber

http://www.top500.org/

PERBANDINGAN & PEMANFAATAN

Slide19

3. GRID COMPUTING

Adalah sekumpulan komputer/cluster y

ang terhubung satu dengan

lainnya melalui internet atau jaringan yang

lebih luas. Umumnya berada

pada beberapa jaringan

sendiri

,

dan

tiap

komputer (cluster) memiliki metode pengamanan

sendiri (certificate)

, yang

harus

dimiliki

oleh komputer

(cluster) lainnya untuk dapat

berinteraksi. Penggunanya

menggunakan

seluruh

sumberdaya

yang

dimilikinya

dan

diharapkan

dapat

membuat

semua

komputer

bekerja

sesibuk

mungkin

. (

Banyak

komputer

,

banyak

jaringan

/Internet,

pengamanan

maksimal

,

penggunaan

maksimal

)

19

High Performance Computing | 2013

Slide20

... Grid Computing

20

High Performance Computing | 2013

Slide21

3. GRID COMPUTING

21

High Performance Computing | 2013

Slide22

4. Cloud Computing

Gabungan antara pemanfaatan teknologi komputer dengan pengembangan berbasis internet. Awan (cloud) adalah metafora dari internet, sebagaimana awan sering digambarkan pada diagram jaringan komputer. Selain seperti awan dalam diagram jaringan komputer,

cloud dalam cloud computing merupakan abstraksi dari infrastuktur kompleks yang disembunyikan.Menerapkan metode komputasi yang disajikan sebagai suatu service sehingga pengguna dapat mengaksesnya via internet, tanpa mengetahui apa yang ada di dalamnya, keahliannya, atau memiliki kendali terhadap infrastruktur teknologi yang mendukungnya.

22

High Performance Computing | 2013

Slide23

4. Cloud Computing

23

High Performance Computing | 2013

Slide24

4. Cloud Computing

24

High Performance Computing | 2013

Slide25

4. Cloud Computing

Syarat Cloud Computing bersifat:‘On Demand’ berlangganan & membayar sesuai kebutuhanElastis/

Scalable, pengguna bisa menambah/mengurangi jenis & kapasitas layanan yang diinginkan, kapan saja. Sistem selalu bisa mengakomodasikan.Sepenuhnya dikelola oleh Provider. Sehingga yang dibutuhkan pengguna adalah PC/Notebook

yang terkoneksi internet.

25

High Performance Computing | 2013