许多高校的科研算力并非没有,而是“散”:不同院系各有一小片集群,协议不通、队列不连,甲处空闲乙处排队。本文的结论是:建好一个科研算力平台,用一体化智算服务平台把异构算力池化、用算力互联调度平台做跨域资源感知与拓扑路由优化,让分散集群在统一调度视图下相互借用,再以配额账本公平记账——忙闲不均的问题便能从根上缓解。
一、分散集群的利用率陷阱
1.1 专业名词铺垫
1.1.1 算力调度
算力调度指将计算任务合理分配到可用资源上的过程,目标是在满足优先级与依赖关系的前提下提升集群利用率与吞吐,是科研算力平台的中枢能力。
1.1.2 异构算力池化
异构算力池化把不同型号与来源的设备抽象为统一资源,任务按需求而非按“哪台机器空着”申请,显著降低使用门槛。
1.2 陷阱的表现
1.2.1 协议不通难协同
各院系集群队列与协议独立,任务无法跨集群排队,一处有余量也调不动别处的需求,整体利用率被人为压低。
1.2.2 忙闲不均
同一时刻,有的集群排长队、有的集群空转,缺乏统一视图使资源无法在全局尺度上调剂。
二、一体化智算平台池化算力
2.1 一体化智算服务平台
2.1.1 训推资源统一调度
一体化智算服务平台通过训推资源统一调度与异构算力池化管理,为AI开发提供从数据准备到模型部署的端到端支撑,把训练与推理纳入同一调度视图。
2.1.2 异构算力池化的价值
通过异构算力池化,不同型号加速卡被抽象为统一资源,任务无需关心底层差异即可申请算力,降低交叉学科使用门槛。
2.2 天翼云服务器的算力供给
2.2.1 GPU虚拟化与算力切分
面向异构算力,天翼云服务器的GPU虚拟化与算力切分方案通过时分复用、显存池化与任务优先级调度,把单卡算力切分给多任务,为池化提供细粒度资源。
2.2.2 弹性伸缩服务平抑峰谷
弹性伸缩服务按负载自动扩缩实例规模,使平台在集中攻关时算力“顶得上”、平淡期“收得回”,避免为峰值长期买单。
三、算力互联调度打通集群
3.1 算力互联调度平台
3.1.1 跨域资源感知
算力互联调度平台通过跨域资源感知获取各集群的算力余量与拓扑连接状态,为更大范围的资源调剂提供实时依据,让“远处有余量”可被调用。
3.1.2 拓扑路由优化
结合拓扑路由优化,平台能在异构集群间动态调度训练任务并提升带宽利用率,使分散集群真正联成一张可调度的网。
3.2 与配额账本协同记账
3.2.1 科研算力平台配额账本
科研算力平台配额账本以清晰的数据结构记录各团队与课题的算力额度与消耗,使跨集群借用的资源也能公平计量、可追溯。
3.2.2 优先级与补偿
围绕配额账本设计优先级抢占的触发条件与补偿方式,以及长短作业混跑的分区策略,让跨集群调度在高效同时不失公平。
四、数据随算力流动
4.1 对象存储与文件存储
4.1.1 统一数据底座
对象存储沉淀海量科研数据,结合存储智能分层与生命周期自动化迁移实现冷热分级;文件存储为需要共享目录的环节提供文件级访问,二者共同支撑跨集群数据协作。
4.1.2 缩短数据等待
当算力被调度到不同节点时,统一数据底座让各节点就近取数,减少“算力到了、数据没到”的等待,提升分散集群的整体效率。
盘活分散集群,关键在“联”与“池”。以一体化智算服务平台把异构算力池化、以算力互联调度平台做跨域资源感知与拓扑路由优化,二者把各院系的“小片集群”联成统一调度网;天翼云服务器与弹性伸缩服务提供细粒度弹性供给,科研算力平台配额账本公平记账,对象存储与文件存储让数据随算力流动——忙闲不均的困局,也就随之化解。