Abaqus利用を加速させる sFlexNavi WorkFlow
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Abaqus利用を加速させる sFlexNavi WorkFlow
- 1. Abaqus 利用を加速させる sFlexNavi ～ Cloudでパラメータスタディ/最適設計 ～ Rescale Japan 株式会社 Solution Architect 長尾 太介 May 15th, 2017
- 2. 自己紹介 • 長尾 太介 (Daisuke Nagao) • 職歴 – 精密機器メーカ (粉体シミュレータの開発、スパコン環境の導入・管理) – NVIDIA Japan: Cloud Service Provider 向けの BD – Rescale Japan: 2016年7月にソリューションアーキテクトとしてJoin • コミュニティー – JAWS-UG HPC専門支部(コアメンバ) – JAWS-UG AI (コアメンバ) 2
- 3. サンフランシスコ(本社), 東京オフィス 300%+ annual growth SaaS タイプの Cloud HPCを提供 (設計者対象) 36+ global data centers, 200+ simulation apps Company Technology Customers Investors 100+ Leading Global 2000 Enterprises Peter ThielJeff Bezos Richard Branson Rescale - Company Overview 3
- 4. On-Premise 型 (社内設備) IaaS 型 SaaS 型 Build 左記を解決する手段 として, SaaSタイ プが注目されている なぜ SaaS Type Cloud HPC なのか ? 5 • 導入まで長いリードタイム • 維持・管理に多大な工数 • システム変更が困難 • 低い稼働率 or 多数のジョブ待ち • HPC 環境の構築と維持 • アプリケーションのインストール • クラウドベンダロック インストールHPC環境の構築 マシンの監視 IaaS
- 6. GUISoftwareHardware マルチクラウドを実現、インフラは完全に抽象化 Rescale, sFlexNavi の特徴・メリット (HW) 9 • アジリティー/スケーラビリティー • アプリケーションに応じて最適なインフラを選択 (インフィニバ ンド / GPU 利用可能) Private Cloud
- 7. GUISoftwareHardware マルチクラウドを実現、インフラは完全に抽象化 200+ のアプリケーションがすでにインストール Rescale, sFlexNavi の特徴・メリット (GUI/SW/HW) 9 • アプリケーションのインストール作業不要 • 30程度のアプリは従量課金で利用可能 (OSS除く) • 高速に動かすためのノウハウが詰め込まれている • アジリティー/スケーラビリティー • アプリケーションに応じて最適なインフラを選択 (インフィニバ ンド / GPU 利用可能) Private Cloud
- 8. GUISoftwareHardware 設計者の視点で設計された、シンプルかつ効果的な User Interface マルチクラウドを実現、インフラは完全に抽象化 200+ のアプリケーションがすでにインストール • パラメータスタディースタディー機能 • ワークフローの保存・コピー・共有が簡単 • VDIも統合化、計算結果をダウンロードする必要がない • APIによる操作が可能、Deep Learning 用でJupyterも利用可能 • アプリケーションのインストール作業不要 • 30程度のアプリは従量課金で利用可能 (OSS除く) • 高速に動かすためのノウハウが詰め込まれている • アジリティー/スケーラビリティー • アプリケーションに応じて最適なインフラを選択 (インフィニバ ンド / GPU 利用可能) Rescale, sFlexNavi の特徴・メリット (GUI/SW/HW) 9 Private Cloud
- 9. GUI ≈≈≈≈ SWHW ≈ Browser Deep Learning Rescale, sFlexNavi の全体像 https://twitter.com/rescaleJapan CAE/CFD/SIMULATION Private Cloud RestAPI jupyter Caffe Remote Desktop
- 10. GUI ≈≈≈≈ SWHW ≈ Browser Deep Learning Rescale, sFlexNavi の全体像 https://twitter.com/rescaleJapan CAE/CFD/SIMULATION Private Cloud jupyter Caffe Remote Desktop ユーザさまはシステムの 維持・管理の必 要はありません • On-Premise, IaaS HPC の 課題を解決 RestAPI
- 11. 基本操作 : ABAQUS を例に Basic operations 11 • 非線形静的解析 • エンジンブロックへのシリンダヘッドのボルト 締めを計算 • 5,000,000+ DOF
- 12. 12
- 17. 17
- 19. HOW IT WORKS： AWSコアタイプを使って計算を実行をしたときの動作 19 Time Loadaverage インスタンス起動 HPCクラスタ構築 アプリケーションの実行 クラスタの削除 ファイルステージング データの復号化 データの暗号化 ファイルステージング SubmitJob 必要なときに必要な分だけ HPC Clusterを利用可能 この動作をすべて自動で実施し、ユーザは意識する必要はありません ソルバー実行中 マシンイメージ Cloud Storage (S3) EBS Incetances Cloud Storage (S3)
- 20. downloadUploadSecureで高速なファイル転送方法 20 UI (転送ツール) File Encryption RescaleOn-premise File Decryption RescaleOn-premise Webserver HTTPS (TLSv1.2) UI (転送ツール) Webserver テンポラリークレデンシャル テンポラリークレデンシャル 暗号化されたファイルのDownload 暗号化されたファイルのUpload • Browser • Rescale CLI • Rescale CLI • Rescaleファイル転送ツール 対応ツール HTTPS (TLSv1.2) HTTPS (TLSv1.2) HTTPS (TLSv1.2)
- 21. Your custom built on-demand Rescale cluster isolates and protects your data: E P Encrypted File Plain Text (Unencrypted) Inside corporate network Cluster owner is allowed only if whitelisted Outside of corporate network Access is blocked Rescale Blob Storage E Compute Server Encrypted Hard Drive PE Input File(s) P E E Softwar e Output File(s) ファイルは暗号化されて保存 21 CIDR
- 22. SSH Tunnel で Rescale の License Proxy に接続するのが最も一般的 (他にも3つほど接続方法があります) お手持ちのライセンスサーバと Rescaleをつなぐ BYOL (Bring Your Own License) 接続 SSHでリモートポート転送 オンプレミスの ライセンスサーバへアクセス License Proxy License Server Internet HPC Cluster SSH Tunnel
- 24. 実践編 : CLOUD HPCで実行するパラメータ スタディー/最適設計 Focus on workflow 24
- 25. Cloud HPC 導入で何が起こったか？ (AGCさま) 25 Number of JOBs Numberofcores 1 10 100 1000 1 10 100 1000 WS On-Premise HPC Cloud HPC • 特に Workstation ユーザ に大きなインパクト • オンプレの制約からの開放 • その結果、計算ケース数が増加、自らパラメータ スタディー/最適設計を行うように変化
- 26. Cloud HPC とパラメータスタディー/最適設計は相性が良い Cloud HPC の特徴 誰でも • 必要な時 (Agility) • 必要な量 (Scalability) Cloud の Scalability を活かすポイント 26 Job1 Job2 Job3 Job4 Job1 Job2 Job3 Job4 On-Premise Cloud 10TB run auto_mesh データ転送を極力しない努力 プリ/ポストの自動化 ワークフロー/データの管理 従量課金のため同時に計算しても料 金は変わらない Time Time パラメータスタディー/最適設計ツールを使ってワークフローの作り込みを行う ⇒ 目的関数(特性値)を決めることで、ポスト処理をバッチ処理化できる ⇒ 必要なデータ転送は、ポスト処理後の僅かなデータのみで良い
- 27. パラメータスタディ/最適設計にクラウドを適応する具体例 1. Rescale の パラメータスタディー機能を使う 2. Isightをフロントエンドとし Rescale CLI/APIと連携する 27
- 28. パラメータスタディ/最適設計 ツールを使った具体例 1. Rescaleの sFlexNavi におけるパラメータスタディー機能 を使う 2. Isightをフロントエンドとし Rescale CLI/APIと連携する 28
- 29. 29 実験計画法を選択
- 30. 30 フローが変化したことを確認
- 32. パラメータスタディー用グラフの自動生成 32 パラメータリスト run1 run2 run3 result1 result2 result3 #/bin/sh VAL=$(grep “accuracy” ./log | awk ‘{print $2}’) printf "%st%sn" ”ACCURAC Y" "${VAL}" 入力(Input) 出力(Output)
- 41. 41
- 42. 42 Output (Post処理スクリプトで抽出) パラメータリスト run1 run2 run3 result1 result2 result3 #/bin/sh VAL=$(grep “accuracy” ./log | awk ‘{print $2}’) printf "%s¥t%s¥n" ”ACCURA CY" "${VAL}" ⼊⼒(Input) 出⼒(Output) POINT! すべてのケースの情報がきちんと整理されている Input (CSVで定義)
- 43. 43
- 44. パラメータスタディ/最適設計 ツールを使った具体例 1. Rescale の パラメータスタディー機能を使う 2. Isightをフロントエンドとし Rescale CLI/APIと連携する 44
- 45. 全体像: Isight ⇔ Rescale CLI (Command Line Interface) 45 File Encryption File decryption HTTPS HTTPS TLSv1.2 TLSv1.2 Rescale CLI • Rescale の sFlexNavi はCLIを通してブラックボックスとして使う • 動的に変わるIPアドレスに対してSSHを使う必要がない。REST API のためHTTPSでリソースを操作できる
- 46. What’s RescaleCLI/API in sFlexNavi 46 Upload Create Submit Monitor Download Upload Create Submit Monitor Download CLIは実行したrescale.jarを実行したディレクトリー内のファイルを転送す CLIAPI
- 47. API CLI Rescale CLI /API の特徴 47 細かい制御は可能だが、すべて自前でAPIを叩くコー ドを記述する必要がある Upload Create Submit Monitor Download Upload Create Submit Monitor Download 細かい制御はできないが、単純なジョブであればほと んど自動化されており、コード量は少なくてすむ TLSv1.2 File Encryption TLSv1.2 File Encryption ローカルで暗号化後、マルチパートアップロードでクラウ ドストレージに直接保存(よりセキュアで高速な転送) ファイルをHTTPSで送信後、Rescale側で暗号化 HTTPS HTTPS
- 48. APIとCLIの使い分け • まずは CLI を使うことを考える • CLIで実現できない場合、APIを利用する • ファイル転送は CLI を使う 48 Istight とのインテグレーションは、Argographics さまにご相談ください
- 49. DEMO Isight + Rescale CLI 49
- 50. まとめ • Rescaleで簡単に Abaqus を実行可能できる。HW/SW のメンテナンスフリーを 実現可能 • 使いたいときに使いたいだけHWを起動し、一度に複数の計算をすることが可 能。パラメータスタディ・最適設計と相性が良い • パラメータスタディ機能・最適設計ツールのワークフローをちゃんと作り込む ことで、クラウド利用のボトルネックを解消し、その特徴を最大限引き出すこ とができる • Rescale CLI/APIを使うことで Isight をフロントエンドとし、Rescale の sFlexNAVI をブラックボックスとして使った設計が可能 50
- 51. Subtitle Date