HPC-Desk. HPC et SaaS scientifique : l évolution. nécessaire des outils SaaS. Jérémie Bellec Structure Computation

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1 HPC-Desk HPC et SaaS scientifique : l évolution nécessaire des outils SaaS. Jérémie Bellec Structure Computation

2 Structure Computation Plate-forme is-sim (www.is-sim.com) 2

3 Structure Computation Missions SaaS Scientifique : Rendre accessible et distribuer en mode SaaS les applications scientifique. Valorisation : maturer, démontrer et mettre à disposition en mode SaaS les applications de simulation issues de la recherche. 3

4 HPC : démocratisation par le cloud Étape 1 : Prototype SaaS «standard» Etape 2 : Solution SaaS scientifique Bilan HPC & SaaS 4

5 HPC : démocratisation par le cloud Étape 1 : Prototype SaaS «standard» Etape 2 : Solution SaaS scientifique Bilan HPC & SaaS 5

6 SaaS SaaS SaaS HPC : démocratisation par le cloud Positionnement utilisateur / ressources déportés PaaS? IaaS 6

7 Algo Algo Algo HPC : démocratisation par le cloud Solution desktop / algorithmes déportés Environnement Desktop IaaS 7

8 SaaS SaaS SaaS HPC : démocratisation par le cloud Solution IaaS / écran déportés IaaS 8

9 SaaS SaaS SaaS HPC : démocratisation par le cloud Solution SaaS / web PaaS IaaS 9

10 SaaS SaaS SaaS HPC : démocratisation par le cloud Solution SaaS / web PaaS IaaS 10

11 HPC : démocratisation par le cloud Étape 1 : Prototype SaaS «standard» Etape 2 : Solution SaaS scientifique Bilan HPC & SaaS 11

12 Etape 1 : prototype Problématique (2007) Utiliser notre algorithme via une interface web ergonomique Logiciel de calcul (scills) Centre de calcul 12

13 Etape 1 : prototype Problématique (2007) Utiliser notre algorithme via une interface web ergonomique Logiciel de calcul (scills) Interface utilisateur dans le navigateur web Centre de calcul Client web 13

14 Etape 1 : prototype Architecture web standard (trois tiers) Serveur de base de données (MySQL) Logiciel de calcul (scills) Serveur web (ruby on rails) Interface utilisateur dans le navigateur web Centre de calcul Serveur web Client web 14

15 Etape 1 : prototype Pilotage de l algorithme Serveur de fichier NFS Serveur de base de données (MySQL) Logiciel de calcul (scills) scheduler Serveur web (ruby on rails) Interface utilisateur dans le navigateur web Centre de calcul Serveur web Client web 15

16 Etape 1 : prototype 16

17 Etape 1 : prototype Ajout de la fenêtre 3D (2009, architecture SOA) Serveur de fichier NFS Serveur de base de données (MySQL) Serveur 3D (C++, Cuda) Logiciel de calcul (scills) scheduler Serveur web (ruby on rails) Interface utilisateur dans le navigateur web Centre de calcul Serveur web Client web 17

18 Etape 1 : prototype 18

19 Etape 1 : prototype Bilan des apprentissages (2009) : Architectures web : Trois tiers SOA Ruby on rails JavaScript : Backbone, coffeescript 3D dans le navigateur Serveur C++ 19

20 Etape 1 : prototype Bilan du système (2009) : Complexe Technologies hétérogènes Difficilement maintenable Définition multiple des données Mauvaise répartition des charges Organes peu autonomes Stockage hétérogène et répartit Peu dynamique Dédié à un logiciel Système inadapté pour les applications scientifiques 20

21 SaaS SaaS SaaS Etape 1 : prototype Bilan du système (2009) : SaaS dédié IaaS 21

22 HPC : démocratisation par le cloud Étape 1 : Prototype SaaS «standard» Etape 2 : Solution SaaS scientifique Bilan HPC & SaaS 22

23 Etape 2 : système web scientifique Problématique : Créer un système web permettant de gérer les applications et les données scientifiques. Ce système doit être générique, homogène, Dynamique. Il sera composé d organes autonomes ayant des rôles précis : Client : gestion des interaction utilisateurs et définition des données Serveur : gestion des échanges et des sauvegardes de données structurées Calculateur : gestion des applications spécialisées 23

24 Etape 2 : système web scientifique Solution Logiciel de calcul + connecteur Serveur, base de données structurée Interface utilisateur dynamique dans le navigateur web Centre de calcul Serveur web Client web 25

25 Etape 2 : système web scientifique Client web : interface Application autonome et dynamique JavaScript (&WebGL) Zone de définition de la structure des données Synchronisation automatisée avec le serveur Ergonomie «standard» des applications de simulation : Vue génériques (arbre, inspecteur, 2D, 3D, graph, zone d actions ) Framework de développement générique : Modèles génériques (points, lignes, maillages, image ) Génération automatique des vues 26

26 Etape 2 : système web scientifique Client web : interface (2011) 27

27 Etape 2 : système web scientifique Serveur : base de données structurées Réplication de la structure de données issue de l interface Structure inspirée d un système de fichier linux Existence des liens entre les données dans la base Système d observateurs et de synchronisation automatique 28

28 Etape 2 : système web scientifique Calculateur : connecteur et algorithme spécialisé Connecteur d intégration générique Réplication de la structure de données issue de l interface Algorithme vue comme une boite noire Conversion des données interface -> algorithme à la volée Conversion des résultats algorithme -> interface à la volée (Sauvegarde des fichiers directement dans la base structurée) 29

29 Etape 2 : système web scientifique Système complet Répartition des charges sur les zones distribuées Homogénéisation des formats de données Logiciel de calcul + connecteur Serveur de base de données structurée Interface utilisateur dynamique dans le navigateur web Centre de calcul Serveur web Client web 30

30 Etape 2 : système web scientifique Système complet Persistance des données Synchronisation de projets complets Logiciel de calcul + connecteur Serveur de base de données structurée Interface utilisateur dynamique dans le navigateur web Centre de calcul Serveur web Client web 31

31 Etape 2 : système web scientifique Système complet Collaboration en temps réel Plusieurs clients web observant la même donnée Centre de calcul Serveur web Client web 32

32 Etape 2 : système web scientifique Système complet Interopérabilité des algorithmes Plusieurs clients applicatifs connectés Centre de calcul Serveur web Client web 33

33 Etape 2 : système web scientifique Bilan (2012) : Intérêt du middleware (PaaS) Potentiel de scalabilité du système Unification des formats de données Persistance des données Simplification de l intégration de nouvelles applications Mutualisation des fonctionnalités (interopérabilité, collaboration ) Gestion des algorithmes et des données structurées 34

34 SaaS SaaS SaaS Etape 2 : système web scientifique Solution SaaS dédiées (briques mutualisées entre applications) Middleware d intégration IaaS 35

35 SaaS SaaS SaaS Etape 2 : système web scientifique Solution PaaS (briques et accès mutualisés) PaaS IaaS 36

36 HPC : démocratisation par le cloud Étape 1 : Prototype SaaS «standard» Etape 2 : Solution SaaS scientifique Bilan HPC & SaaS 37

37 HPC et SaaS Données/algorithmes Volume / Performances HPC Complexité / compétences 38

38 HPC et SaaS Données/algorithmes Volume / Performances Big Data HPC standard SaaS Complexité / compétences 39

39 HPC et SaaS Données/algorithmes Volume / Performances Big Data HPC standard SaaS Scientifc SaaS Complexité / compétences 40

40 HPC et SaaS Données/algorithmes Volume / Performances Big Data HPC standard SaaS Scientifc SaaS Complexité / compétences 41

41 Jérémie Bellec 42

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