Apptainer一个用于高性能计算的容器系统

　　Apptainer是高性能计算（HPC）的容器系统，以前被称为Singularity。它已经加入Linux基金会。根据Apptainer创始人和项目负责人Gregory Kurtzer的总结，这是＂异花授粉＂。
　　Kurtzer在一封电子邮件采访中写道：＂在HPC领域，我们已经在可伸缩计算架构和模型方面进行了数十年的研究。我认为这还不能很好地转化为微服务编排，但我们看到越来越多的公司不是传统的HPC使用者，他们需要HPC和类似HPC的功能。这个项目的目标是，进入Linux基金会将促进生态系统的这两个部分之间的异花授粉，从而产生更好和更有能力的系统。＂
　　许多传统的容器运行时和编排工具优先考虑提供可伸缩性，而Apptainer则关注性能。Kurtzer将Kubernetes与Apptainer进行了比较，指出Kubernetes的伸缩因子与HPC和性能密集型计算有很大不同。
　　＂虽然云可以扩展到数千个裸金属主机，但HPC必须能够扩展到数万个核心和进程，所有这些核心和进程都可以以同步方式并行运行。想想在数千个主机上运行的数万个进程之间每秒发生的多次进程间通信，＂他写道，＂Kubernetes可以进行松耦合（或者更确切地说是非耦合）的实例并行化，但它不擅长任何类型的紧耦合并行化，甚至不擅长针对消耗性资源（如内存、内核、GPU等）的一般性能密集型计算的富策略要求。＂
　　与此同时，这些系统的核心有一个共同的组件——一个容器化的工作负载，它为开发人员提供了与容器最初使用时一样的通用操作和可移植性的好处。开发人员可以享受到这些好处，他们创建的应用程序需要最终用户的可伸缩性以及更高性能的用例，如人工智能和机器学习。随着时间的推移，这些开发人员越来越成为一个整体，而这个项目进入Linux基金会的原因之一是它最近的增长，Kurtzer认为这是一个共同的好处。
　　Singularity
　　Kurtzer解释说：＂多年来，Singularity已经成为HPC中占主导地位的容器系统，最近我们看到非传统HPC环境对Singularity产生了更大的兴趣，它们希望完成类似HPC的工作负载。＂
　　虽然已经有人努力将更多性能密集型功能引入Kubernetes等系统，但仍存在一些主要挑战。Kurtzer解释说，在Kubernetes上运行的更多标准企业应用程序允许过度订阅资源，因为这些服务和微服务＂几乎总是在选择循环中休眠，并且永远运行（从服务本身的角度来看，它永远不会结束）。＂这使得在一个实例中耦合数百个微服务变得容易，而在HPC中，性能密集型应用程序不会休眠，＂它被设计为尽可能快地高效运行硬件，直到它在特定组件（网络、存储、PCI、内存、CPU、GPU等）上出现瓶颈为止。＂
　　＂因此，以企业和云为中心的功能与HPC不同，反之亦然。我们现在看到，对异花授粉的理解和兴趣正在显著增加。例如，我现在与几家超大型公司谈过，为他们的数据分析和AI模型构建巨型HPC系统。＂Kurtzer写道，＂Singularity加入到Linux基金会中并重新命名为Apptainer，这为与LF项目（如OpenHPC和CNCF/OCI）之间的异花授粉提供了极好的基础。我们已经开始考虑如何使用安全性和信任模型，并将其与SigStore和/或Notary2等项目结合起来。＂
　　当我们第一次研究HPC容器的主题时，我们注意到的一个问题是，像Singularity（现在的Apptainer）这样的系统不符合OCI，但这已经得到纠正，这意味着组织可以轻松地将符合OCI的容器从一个系统带到另一个系统。通过加入Linux基金会，Apptainer希望进一步结合为微型服务器应用架构和性能密集型应用使用容器的企业的能力。
　　Kurtzer写道：＂在项目成熟的这一阶段，伴随着对HPC和企业/云交叉的期望越来越高，Singularity项目的利益相关者都认为，加入Linux基金会将有助于项目成熟并将这些能力带入其他领域。企业、云、超规模供应商与HPC之间并没有太多的能力共享。HPC一直是一个孤岛，是时候改变它了。生态系统的每个部分都有价值，Singularity作为HPC中占主导地位的容器系统，已经为下一阶段的发展和成熟做好了准备，它加入Linux基金会对每个人都有帮助！