Design of a virtualized cluster for HPC towards AI teaching

Abstract

L'objectiu d'aquesta tesi és dissenyar un clúster cloud virtualitzat per al seu ús en la docència d'IA. El clúster es dissenyarà al voltant de les necessitats de l'assignatura CAP del Grau en Intel·ligència Artificial de la UPC. Permetrà als estudiants adquirir coneixements sobre virtualització i ús de contenidors mitjançant una interfície senzilla. Aquesta interfície permetrà als estudiants gestionar les seves màquines virtuals. El sistema els oferirà autonomia completa sobre la seva configuració i connexions de xarxa. Al llarg d'aquest document s'exploraran diferents solucions per gestionar màquines virtuals i contenidors, a més de dissenyar un petit prototip per demostrar-ne l'ús. A més d'això, s'ha creat una nova topologia de xarxa per al clúster situat a l'edifici D6 de la FIB que permet la instal·lació de sistemes cloud privats.

The goal of this thesis is to design a cloud virtualized cluster used for AI teaching. This cluster will be designed around the necessities of the HPC course from the Bachelor's Degree in Artificial Intelligence at UPC. It will enable students to learn about virtualization and containerization by providing an easy-to-use interface for managing their virtual machines. The system will grant them full autonomy over their configuration and network connections. During this document we will be exploring different solutions for managing virtual machines and containers, as well as designing a small prototype to demonstrate their usefulness. Moreover, a new network typology for the cluster located in the D6 building of the FIB has been created, which allows the installation of private cloud systems.