10 tendenze di rete nell’informatica ad alte prestazioni

Le reti odierne supportano carichi di lavoro estesi in ambienti IT aziendali complessi. Con l’elaborazione ad alte prestazioni (HPC) e le applicazioni di intelligenza artificiale/apprendimento profondo, le organizzazioni sono sotto pressione per soddisfare le crescenti richieste di cicli di elaborazione più rapidi, velocità di trasferimento dati maggiori e connettività eccellente.

Inoltre, misure di sicurezza rigorose richiedono livelli di crittografia più elevati. Inoltre, poiché gli utenti si affidano a questi sistemi per fare di più, si aspettano che funzionino in modo fluido ed efficiente. Con l’aumento della complessità, aumenta la domanda di larghezza di banda e velocità effettiva, che richiede un’infrastruttura di rete in grado di stare al passo con i carichi di lavoro odierni. Ecco perché il calcolo ad alte prestazioni si concentra sul miglioramento di tutti gli aspetti dell’architettura e dell’efficienza del sistema.

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Che cos’è il calcolo ad alte prestazioni?

High Performance Computing (HPC) è un termine usato per descrivere i sistemi informatici in grado di eseguire calcoli complessi a velocità eccezionalmente elevate. I sistemi HPC sono spesso utilizzati per la ricerca scientifica, simulazioni e modelli ingegneristici e analisi dei dati.

Il termine alte prestazioni si riferisce sia alla velocità che all’efficienza. I sistemi HPC sono progettati per attività che richiedono grandi quantità di potenza di calcolo in modo che possano eseguire queste attività più rapidamente rispetto ad altri tipi di computer. Inoltre, consumano meno energia rispetto ai computer tradizionali, il che li rende più adatti per l’uso in località remote o ambienti con accesso limitato all’elettricità.

Che cos’è l’HPC nella rete?

High-Performance Computing (HPC) in rete si riferisce a un’infrastruttura di rete in grado di supportare larghezza di banda elevata, bassa latenza e molte connessioni simultanee. L’idea alla base dell’HPC è fornire prestazioni e scalabilità migliori per applicazioni come streaming video, giochi online e reti di distribuzione di contenuti. Esistono diversi modi per ottenere l’HPC nelle reti, comprese le soluzioni di storage software-defined e le tecnologie di virtualizzazione.

10 Tendenze di rete nel calcolo ad alte prestazioni

Non devi guardare lontano per vedere quanto sia importante il networking come componente dell’infrastruttura. Con i cloud pubblici e privati, le reti software-defined (SDN), la virtualizzazione delle funzioni di rete (NFV) e tutto il software-defined in aumento, è chiaro che il networking è fondamentale nelle architetture HPC (High Performance Computing).

1) Scarico

Questa tendenza riguarda lo spostamento dei carichi di lavoro di elaborazione dai server ad altri dispositivi con hardware specializzato progettato per calcoli specifici, come le unità di elaborazione grafica (GPU) o gli array di gate programmabili sul campo (FPGA). Scaricando carichi di lavoro specifici su questi tipi di hardware, puoi velocizzare le tue applicazioni riducendo il costo totale di proprietà (TCO) perché non è necessario acquistare tanti server.

2) Virtualizzazione

Poiché le aziende diventano sempre più dipendenti dalla propria infrastruttura IT, hanno bisogno di un modo per garantire la disponibilità anche quando i sistemi fisici si guastano. Un modo per farlo è attraverso la virtualizzazione, che consente a più sistemi operativi, e quindi a più applicazioni, di essere eseguiti contemporaneamente su un server fisico. Sebbene la virtualizzazione non sia una nuova tecnologia, è maturata nel tempo e ora offre una flessibilità maggiore che mai.

3) Acceleratori

Un acceleratore è un dispositivo hardware utilizzato per velocizzare un’applicazione o un processo oltre quanto sarebbe possibile utilizzando solo le CPU. Gli esempi includono GPU, FPGA, DSP (elaborazione del segnale digitale) e ASIC (circuiti integrati specifici dell’applicazione). Queste tecnologie funzionano in modo diverso ma raggiungono obiettivi simili: consentono alle aziende di fare di più in meno tempo utilizzando meno energia e meno risorse di sistema.

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4) Accesso alla memorizzazione dei dati

I data center di oggi fanno molto affidamento sulla memoria flash per migliorare le prestazioni e aumentare l’efficienza. La memoria flash offre velocità di lettura/scrittura più elevate rispetto alle tradizionali unità disco rigido (HDD), rendendola particolarmente adatta per applicazioni che richiedono un rapido recupero dei dati, come database e cluster di elaborazione ad alte prestazioni.

Tuttavia, la memoria flash non dura per sempre; le sue cellule si consumano dopo essere state scritte migliaia di volte, il che significa che alla fine devono essere sostituite. Per affrontare questo problema, i fornitori hanno iniziato a sviluppare una varietà di nuovi supporti di archiviazione, tra cui la memoria a cambiamento di fase (PCM), la RAM magnetoresistiva (MRAM) e la RAM resistiva (ReRAM).

5) Reti definite dal software

SDN è un termine ampio che comprende diversi approcci alla gestione delle risorse IT. Ma il fulcro della maggior parte delle strategie SDN è separare applicazioni e servizi dall’hardware sottostante e quindi automatizzare il modo in cui tali risorse vengono fornite, configurate e gestite. Questo approccio consente agli amministratori IT di aggiungere e rimuovere più facilmente risorse dalle loro reti e consente loro di personalizzare più facilmente la rete per soddisfare le mutevoli esigenze aziendali.

6) Automazione

Con l’automazione, i professionisti IT possono utilizzare il software per gestire grandi risorse di rete senza l’intervento umano. Questa tendenza aiuterà le organizzazioni a ridurre i costi riducendo le spese di manodopera e aumentando l’affidabilità della rete eliminando l’errore umano da attività comuni come la configurazione di un nuovo switch o router. Inoltre, l’automazione può aiutare i dipartimenti IT a scalare più rapidamente le proprie reti al variare delle esigenze aziendali, consentendo loro di fornire un servizio migliore con meno risorse.

Il futuro del networking sarà guidato dall’automazione, che può aiutare i dipartimenti IT a scalare più rapidamente le proprie reti al variare delle esigenze aziendali, consentendo loro di fornire un servizio migliore con meno risorse. L’automazione gioca un ruolo chiave anche nelle altre tendenze, come la virtualizzazione e l’SDN. L’automazione può aiutare i dipartimenti IT a scalare più rapidamente le proprie reti al variare delle esigenze aziendali, consentendo loro di fornire un servizio migliore con meno risorse.

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7) Intelligenza artificiale (AI) e machine learning (ML)

L’intelligenza artificiale (AI) e l’apprendimento automatico (ML) nell’HPC stanno diventando sempre più importanti. Entrambi sono legati al concetto di processo decisionale automatizzato, sebbene differiscano in termini di attuazione. L’intelligenza artificiale è una categoria più ampia che comprende varie tecniche per programmare i computer in modo che si comportino in modo intelligente. ML, d’altra parte, è un sottoinsieme dell’IA che si concentra sullo sviluppo di sistemi in grado di imparare dall’esperienza e adattarsi a nuove situazioni.

8) Standard di rete del settore

Poiché HPC è un settore ad alta intensità di dati con larghezza di banda non banale e requisiti di bassa latenza, si basa su interfacce di comunicazione dati standard del settore come InfiniBand (IB) ed Ethernet. Ciò consentirà ai ricercatori di utilizzare il calcolo ad alte prestazioni per combinare e abbinare i componenti hardware che soddisfano al meglio le loro esigenze. Inoltre, molti sistemi dispongono di più tipi di porte per consentire agli utenti di personalizzare i propri sistemi in base alle esigenze del progetto.

9) Edge computing

L’edge computing si riferisce al posizionamento delle risorse di elaborazione dei dati il ​​più vicino possibile alla fonte dei dati. Questa strategia può aiutare a velocizzare le applicazioni e ridurre la congestione della rete, riducendo il tempo necessario ai dati per spostarsi avanti e indietro tra server remoti e utenti finali.

L’edge computing migliora anche la sicurezza mantenendo le informazioni sensibili sulle reti aziendali invece di inviarle tramite connessioni pubbliche.

10) Nuvola

I carichi di lavoro HPC sono sempre più in esecuzione nel cloud. Il cloud computing è una scelta popolare per i carichi di lavoro HPC, in particolare per le organizzazioni che devono aumentare o diminuire in base alle esigenze aziendali. I fornitori di servizi cloud in genere offrono una struttura dei prezzi con pagamento in base al consumo, semplificando la scalabilità verso l’alto o verso il basso in base alle esigenze. Inoltre, i fornitori di servizi cloud offrono un’ampia gamma di strumenti, che creano una maggiore potenziale sinergia con le soluzioni HPC.

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