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智算中心HPC网络解决方案

应用性能管理

智算中心 HPC 可观测解决方案

借助领先的全链路可观测技术,智算中心 / HPC 承载的大规模并行计算、AI 训练、科学仿真等核心任务对低延迟通信、算力高效调度、存储 – 计算协同要求极高。集群规模扩张、异构算力融合、跨分区任务协同等场景下,任务稳定性、资源效能、故障定位效率成为运维与业务部门的核心诉求。

智算中心 HPC 典型痛点

节点通信延迟不可控

  • 缺乏节点 / 机架间 InfiniBand 延迟
  • 抖动监测,组播 / 广播通信瓶颈直接导致并行任务卡顿
  • 训练周期翻倍

异构算力协同观测缺失

  • CPU/GPU/DPU 异构架构与 Slurm/PBS 调度器数据割裂,无法联动算力、调度、通信状态,资源匹配低效。

故障定位链路冗长

  • 任务失败后难区分是通信丢包
  • GPU 显存瓶颈
  • 存储 IO 缓慢还是调度不均,根因定位耗时费力

存储 - 计算协同不透明

  • 分布式存储(Lustre/Gluster)
  • 并行文件系统 IO 节点瓶颈,导致计算节点 “空等数据”,算力资源浪费。

任务运行不可回溯

  • 故障后缺乏通信日志
  • 算力时序数据
  • IO 请求细节,无法复盘故障原因,同类问题重复出现。

智算中心 HPC 可观测核心需求

低延迟通信质量保障

智算中心 / HPC 依赖节点间低延迟互联,需实时监测 InfiniBand 通信延迟、抖动、丢包,保障并行计算任务高效运行,避免因通信瓶颈导致任务卡顿。

异构算力资源管理

面对 CPU、GPU、DPU 等异构算力集群与 Slurm/PBS 调度器的协同场景,需掌握算力利用率、调度均衡性,避免资源浪费,优化算力投入产出比。

存储-计算协同管理

分布式存储、并行文件系统的 IO 带宽、延迟与计算任务强关联,需定位存储瓶颈,量化 IO 延迟对计算任务的影响占比,提升存储 – 计算协同效率。

业务故障快速定位

大规模并行任务故障排查难度大,需支持任务执行全链路轨迹回放、集群状态快照恢复,快速定位根因,降低故障对业务的影响时长。

核心能力

低延迟通信链路可视化

  • 实时监测 IB 延迟 / 抖动 / 丢包,呈现 RDMA 通信状态,精准定位组播 / 广播瓶颈

异构算力与调度优化

  • 全覆盖 CPU/GPU/DPU 算力指标,联动调度器数据,提升算力利用率与调度均衡性

存储 - 计算协同分析

  • 定位存储 IO 瓶颈,量化计算任务 IO 等待占比,避免算力 “空等数据”

GPU 集群通信与算力监测

  • 监测 NVLink/NCCL 通信延迟,追踪 GPU 负载与显存联动,优化 AI 训练效率

并行任务全生命周期追踪

  • 覆盖任务全流程,回溯资源使用轨迹,精准定位性能瓶颈节点

跨分区 / 跨集群协同监测

  • 可视化跨分区 / 跨地域数据传输,支撑联邦集群任务调度与资源共享优化

典型应用场景

大规模并行计算任务卡顿

  • 部分节点 InfiniBand 通信延迟突增
  • 并行任务组播通信丢包
  • 存储 IO 带宽不足导致任务等待
  • 节点间同步效率低下

GPU 集群 AI 训练任务效率低

  • GPU 节点间通信延迟不均衡
  • 显存使用与通信带宽不匹配
  • 调度器任务分配导致 GPU 负载不均
  • NCCL 通信协议异常

存储 IO 成为计算瓶颈

  • 并行文件系统某节点响应延迟过高
  • 存储 IO 带宽未达预期
  • 计算任务 IO 请求集中导致拥堵
  • 缓存策略不合理导致命中率过低

部署模式

多元部署模式适配全场景需求,兼顾灵活扩展与安全可控

 

多元灵活的部署模式

我们提供多元灵活的部署模式以适配智算中心 / HPC 的不同场景需求。支持单 HPC 集群部署,通过集中式架构实现流量、节点数据与日志的采集分析,满足小规模集群的低成本运维处理需求,适配超算中心、企业级单集群等业务规模集中的场景。

多计算分布式采集

支持多计算分区分布式采集,依托分布式采集节点与多交换区域覆盖能力,突破单节点采集瓶颈,保障大规模集群各分区数据采集的全面性与实时性,助力大型跨分区 HPC 集群实现全域可观测,适用于需要全域监控的超算中心、大型科研机构等场景。

支持全离线部署

针对高安全合规需求的涉密智算中心场景,我们支持全离线部署,数据存储与处理全程脱离公网环境,从根源上规避网络攻击与数据泄露风险,确保核心业务数据安全可控,适配金融、政企、科研等敏感领域的智算集群场景。

云-边-端协同智算部署

同时提供云-边-端协同智算部署方案,深度融合云端弹性算力资源与本地 HPC 集群稳定架构,实现混合架构下的全链路可观测,兼顾业务扩展性与数据安全性,帮助企业在成本可控前提下实现灵活扩容与技术迭代,适配混合架构的智算创新场景。

成功案例

中央民族大学

公安大学

北京科技大学

世纪互联

国家法官学院

中国农业大学

技术问答&FAQ:

1|方案能否监测 InfiniBand 网络的通信状态,解决节点通信延迟不可控问题?

:可以,方案支持低延迟通信链路可视化,能实时监测 IB 延迟、抖动、丢包,清晰呈现 RDMA 通信状态,还可精准定位组播 / 广播瓶颈,有效解决节点 / 机架间通信延迟不可控导致的并行任务卡顿、训练周期翻倍问题。

2|针对 CPU/GPU/DPU 异构算力集群,方案如何实现算力与调度的协同管理?

:方案具备异构算力与调度优化能力,可全覆盖 CPU/GPU/DPU 算力指标,同时联动 Slurm/PBS 调度器数据,能够掌握算力利用率、调度均衡性,避免资源浪费,优化算力投入产出比,解决异构算力协同观测缺失、资源匹配低效的痛点。

3|在存储 – 计算协同场景下,方案如何避免计算节点 “空等数据” 的问题?

:方案支持存储 – 计算协同分析,能够精准定位存储 IO 瓶颈,量化计算任务 IO 等待占比,帮助运维人员及时发现分布式存储(Lustre/Gluster)、并行文件系统的 IO 节点问题,避免计算节点因等待数据而造成算力资源浪费。

4|当大规模并行任务故障时,方案如何实现快速根因定位与复盘?

:方案拥有并行任务全生命周期追踪能力,可覆盖任务全流程,回溯资源使用轨迹,精准定位性能瓶颈节点;同时能通过 TCP 会话、HTTP API、SQL 请求回放,提供故障复盘的会话级证据,解决故障定位链路冗长、任务运行不可回溯的问题。

5|方案对 GPU 集群 AI 训练场景的适配性如何,能否优化训练效率?

:方案具备 GPU 集群通信与算力监测能力,可监测 NVLink/NCCL 通信延迟,追踪 GPU 负载与显存联动情况,能及时发现 GPU 节点间通信延迟不均衡、显存使用与通信带宽不匹配、NCCL 通信协议异常等问题,有效优化 AI 训练效率。

6|对于跨分区、跨地域的 HPC 集群,方案能否实现协同监测与资源优化?

:可以,方案支持跨分区 / 跨集群协同监测,通过可视化跨分区、跨地域数据传输情况,为联邦集群任务调度与资源共享优化提供支撑,适配大型跨分区 HPC 集群、多地域协同的智算场景,满足全域可观测需求。

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