HPC-ENGПрограмма ДПОСредний уровень

Инженер HPC-систем

От физического устройства кластера до мониторинга и организации параллельных вычислений

Объём
96 часов
Длительность
12 недель · 6–8 ч в неделю
Формат
Смешанный: лекции онлайн + практика на учебном кластере
Стоимость
Для участников партнёрства — по грантовой квоте
Ближайший старт
6 ноября 2026

Три модуля и выпускной проект: разворачиваем учебный кластер, настраиваем мониторинг и алертинг, запускаем и оптимизируем параллельную задачу.

HPC-система — это одновременно физика (сеть, охлаждение, узлы), эксплуатация (мониторинг, инциденты) и вычислительная логика (планировщик, MPI, GPU). Программа последовательно закрывает каждый слой стека — и каждый модуль опирается на предыдущий.

Выпускной проект

Последние две недели слушатели собирают и защищают сквозной кейс: разворачивают учебный кластер, настраивают для него мониторинг и алертинг, запускают и оптимизируют параллельную вычислительную задачу. Защита — демонстрация работающего стенда и разбор его метрик перед куратором.

Итоговые задания на кластере

  1. Диагностика кластера — узлы не только отвечают, но и выполняют задания.
  2. Monte-Carlo π — embarrassingly parallel без MPI.
  3. MPI Hello World — ранги на разных узлах.
  4. Распределённое обучение MLP — data-parallel с MPI_Allreduce.

Чему научитесь

  • Проектировать архитектуру кластера: узлы логина, вычислительные и сервисные
  • Разворачивать узлы по сети (PXE, Warewulf, xCAT), управлять конфигурацией через Ansible и Terraform
  • Выбирать и настраивать параллельные ФС: Lustre, BeeGFS
  • Строить мониторинг узлов, GPU, сети и очередей: Prometheus, DCGM exporter, Grafana, Graylog
  • Проектировать алерты без шума: пороги, дедупликация, эскалация
  • Настраивать Slurm: партиции, приоритеты, fair-share, backfill
  • Запускать MPI/OpenMP и multi-GPU задачи, настраивать чекпоинтинг

Технологии

SlurmOpenMPIOpenMPCUDANCCLLustreBeeGFSInfiniBandWarewulfxCATAnsibleTerraformProxmox VEPrometheusGrafanaDCGMGraylogFreeIPAApptainer

Модули

Лекции 32 ч Практика 64 ч
01 Модуль 01. Вычислительная инфраструктура HPC 12 20 ч

4 недели · 7 занятий. Понять, из чего физически и логически состоит кластер, и научиться разворачивать его узлы самостоятельно.

  • Архитектура кластера: узлы логина, вычислительные и сервисные узлы
  • Сетевая топология: Ethernet vs InfiniBand, fat-tree и dragonfly, латентность и bandwidth
  • Параллельные файловые системы: Lustre, BeeGFS, GPFS
  • Настройка узлов: PXE, образы через Warewulf и xCAT
  • Контейнеризация вычислений: Apptainer/Singularity вместо Docker
  • Инженерные системы ЦОД: охлаждение, бесперебойное питание, пожаротушение

Лабораторная: развернуть вычислительный узел по сети через Terraform + Ansible и подключить его к сетевой ФС.

02 Модуль 02. Мониторинг и алертинг HPC 10 18 ч

4 недели · 5 занятий. Увидеть кластер насквозь — от температуры узла до статуса очереди — и узнавать о проблеме раньше пользователей.

  • Метрики узлов: загрузка CPU/GPU, температура, память, троттлинг
  • Метрики сети и СХД: счётчики InfiniBand, задержки, заполнение Lustre/BeeGFS
  • Мониторинг задач: статус очереди Slurm, зависшие и упавшие джобы
  • Централизованный сбор логов с сотен узлов
  • Проектирование алертов: пороги, дедупликация, эскалация, «тихие часы»
  • SLA и инциденты

Лабораторная: собрать дашборд здоровья кластера и настроить первый алерт.

03 Модуль 03. Организация HPC-вычислений 10 18 ч

4 недели · 5 занятий. Ставить задачи в очередь так, чтобы кластер использовался эффективно, а не простаивал.

  • Slurm: очереди, партиции, приоритеты заданий
  • Политики распределения ресурсов: fair-share, backfill, резервирование
  • Основы MPI и OpenMP, гибридные задачи
  • Задачи на GPU: NCCL, распределённое обучение, multi-GPU
  • Отказоустойчивость: чекпоинтинг, перезапуск после сбоя узла
  • Эффективность: утилизация, борьба с простоем и фрагментацией

Лабораторная: написать sbatch-скрипт для MPI-задачи на 4 узлах и оптимизировать её.

04 Выпускной проект 8 ч

Сквозной кейс: инфраструктура → мониторинг → вычисления → защита проекта перед куратором.

Для кого

  • Системные администраторы Linux, переходящие в HPC и дата-центры
  • DevOps-, MLOps- и SecOps-инженеры, обслуживающие вычислительные кластеры
  • Инженеры и исследователи (ML, CFD, биоинформатика), которым нужно понимать инфраструктуру под своими задачами
  • Студенты технических специальностей с базовым Linux

Нужно на старте

  • Уверенная работа в командной строке Linux
  • Базовое понимание сетей: TCP/IP, маршрутизация
  • Скрипты на Bash или Python — плюс

Потоки

6 ноядо 29 янв
Поток осень-2026 Гибрид · Вт и Чт, 19:00–21:00 МСК
свободно 20 из 20
6 февдо 1 мая
Поток зима-2027 Онлайн · Вт и Чт, 19:00–21:00 МСК
свободно 25 из 25

Заявка на обучение

Расскажите немного о себе — куратор свяжется в течение двух рабочих дней, проведёт короткое собеседование и поможет выбрать поток.

  1. Заявка
  2. Собеседование
  3. Доступ к кластеру и чату потока