Informática de alto rendimiento con Red Hat OpenShift

Red Hat OpenShift es la plataforma de aplicaciones de nube híbrida que se encarga de gestionar el flujo de datos de las empresas modernas, cuyos volúmenes y velocidades van en aumento. Asimismo, la demanda de informática de alto rendimiento (HPC) también crece. Ya no es asequible procesar estos datos en una sola ubicación o destino. Esto significa actuar sobre los datos lo más cerca posible de la fuente: la informática de alto rendimiento (HPC) se traslada al extremo.

Muchos sectores ya utilizan la HPC. Algunas de las áreas modernas que procesan enormes cantidades de datos y dependen de la HPC para impulsar descubrimientos innovadores son las que se dedican a la exploración de hidrocarburos, la creación de modelos financieros complejos y el mapeo o la secuenciación del ADN. 

¿La informática de alto rendimiento es un concepto nuevo para usted?

Debido a la gran capacidad de ajuste de la HPC, su uso en cálculos o simulaciones avanzados permite crear resultados y opciones que serían difíciles de obtener con la infraestructura tradicional. Esto es así desde hace 20 años. Sin embargo, las aplicaciones nuevas demandan arquitecturas modernas. Por ejemplo, las aplicaciones modernas suelen utilizar la inteligencia artificial (IA), la cual no solo necesita análisis de datos de alto rendimiento (HPDA), sino también la preparación de enormes muestras de datos para facilitar el uso y la inclusión de marcos de trabajo externos. Estos requisitos se podrían cumplir con mayor facilidad si una aplicación y sus dependencias se encontraran empaquetadas en contenedores. Sin embargo, como los entornos de HPC actuales no se diseñaron pensando en los contenedores, debemos volver a evaluar estas arquitecturas y buscar la manera de acercarlas a los entornos de nube flexibles que vemos hoy en día.

Red Hat es la empresa líder en la innovación de la nube en los entornos híbridos multicloud. En la actualidad, estamos aplicando esta experiencia a las implementaciones de HPC a gran escala. En Red Hat entendemos las necesidades colectivas y las demandas en constante cambio del panorama de la HPC. Por eso, queremos que los entornos de supercomputadoras puedan acceder con mayor facilidad a los contenedores de Linux, Kubernetes y otros pilares de la informática de la nube. 

Las normas son fundamentales para ampliar el alcance de la HPC, desde el extremo de la red hasta la informática a exaescala. Las normas y las prácticas comunes y aceptadas, tales como las que define la Open Container Initiative (OCI) que abarcan desde la seguridad de los contenedores hasta la expansión de las cargas de trabajo en contenedores, son necesarias para que la HPC aproveche al máximo estas tecnologías. Red Hat trabaja en mejorar Podman y las herramientas asociadas para lograr que los contenedores satisfagan las necesidades únicas del mundo de la informática a exaescala y de las cargas de trabajo en contenedores en los sistemas de HPC.

Un gran desafío surge cuando la cantidad de contenedores comienza a aumentar de manera exponencial. Las simulaciones a gran escala y otras cargas de trabajo exigentes requieren una plataforma sólida de organización de contenedores. Para esos casos, la solución es Kubernetes: un sistema estándar que permite organizar las cargas de trabajo en contenedores en todos los entornos híbridos multicloud. Red Hat no solo colabora en el proyecto de la comunidad de Kubernetes; también ofrece Red Hat OpenShift, la plataforma de Kubernetes empresarial líder en el sector. 

Red Hat OpenShift se está convirtiendo en la herramienta principal para la ejecución de contenedores a gran escala. Como ya se ha consolidado en los centros de datos, las nubes públicas y el extremo de la red, las prácticas y los elementos estándares de la plataforma también pueden ser de gran utilidad en los entornos de HPC. Además, ahora Red Hat analiza los contextos de implementación de la infraestructura basada en Kubernetes a una escala mucho mayor, y proporciona mecanismos sencillos y bien definidos para ofrecer cargas de trabajo en contenedores a los usuarios de la HPC.

La transición de una arquitectura tradicional de HPC y sus cargas de trabajo masivamente paralelas a las aplicaciones basadas en la IA que se ejecutan en contenedores no resulta ser rápida ni sencilla. No obstante, establece un punto de partida hacia la reducción de la complejidad, los costos y las personalizaciones que se necesitan para ejecutar una infraestructura tradicional de este tipo. La transición también supone una oportunidad para incorporar técnicas de desarrollo de aplicaciones modernas y aumentar la portabilidad y la capacidad de agregar nuevas funciones con más rapidez.

Muchas empresas de diferentes sectores ya fueron pioneras en el uso de Red Hat OpenShift para transformar sus cargas de trabajo de HPC tradicionales en aplicaciones inteligentes más modernas y basadas en contenedores.

• En el Royal Bank of Canada, Red Hat OpenShift mejora la colaboración entre los analistas de datos, los ingenieros de datos y los desarrolladores de software, lo cual permite acelerar la implementación de modelos de ML y DL en los entornos de producción que utilizan una infraestructura de alto rendimiento agilizada mediante la GPU.
• Gracias a Red Hat OpenShift, Public Health England mejora la portabilidad y la reutilización de los datos y el código, el intercambio de información y la colaboración entre los equipos en las operaciones multicloud y de informática de alto rendimiento (HPC).
• Lawrence Livermore National Laboratory acudió a OpenShift con el objetivo de desarrollar las prácticas recomendadas para interconectar los programadores de la HPC y los organizadores de la nube, lo cual permitió que se utilicen las tecnologías de contenedores modernas para las tareas de HPC tradicionales.

En la actualidad, muchas empresas quieren conectar la HPC y los entornos de cloud computing con un conjunto de herramientas de contenedores estandarizadas y, de esta manera, crear prácticas tecnológicas comunes entre las implementaciones de la nube y de la HPC. Estos clientes demostraron que es posible realizar grandes mejoras en las cargas de trabajo de HPC tradicionales con aplicaciones basadas en la inteligencia artificial y el machine learning, gracias a una plataforma de nube híbrida como Red Hat OpenShift. Asimismo, como trabajan con una infraestructura tecnológica moderna y con contenedores, los entornos de HPC pueden beneficiarse de la uniformidad, la velocidad y la eficiencia.

Estas funciones novedosas no solo permiten generar ventaja competitiva y acelerar los hallazgos, sino también obtener la flexibilidad y la capacidad de ajuste de las tecnologías de la nube. A su vez, esto posibilita que las cargas de trabajo de HPC se ejecuten en diversos entornos, desde el extremo de la red, que es donde se generan o recopilan los datos, hasta las supercomputadoras a exaescala más potentes.