中国教育科研网格计划ChinaGrid进展-金海.ppt

中国教育科研网格计划ChinaGrid进展,金 海 华中科技大学计算机学院 ,2,ChinaGrid：中国教育科研网格,教育部发起，在十五“211”二期支持下启动 得到国家科技部863高性能计算重大专项支持 目标：充分利用“中国教育科研网CERNET”优良的基础设施和它上面丰富、优质的各类资源，在中国乃至全世界建设一个最大、最先进、最实用的网格 首批12所学校参加，目前已经发展成为20所高校 已经初步形成5类典型应用 生物信息学，图象处理，计算流体力学，大学课程在线，海量信息处理,3,中国教育科研网(CERNET),中国第二大IP主干网 36个PoP覆盖了所有省会城市 主干网为2.5Gbps DWDM 总出国带宽超过800Mbps 覆盖了200多个城市的1,300多所大学 1500多万用户 中国多数高校有自己的校园网,4,CERNET-1的总体结构,5,建设内容,校园网格平台建设 ChinaGrid网格公共平台建设 网格应用平台及其典型应用建设 图像处理网格 生物信息学网格 大学课程在线网格 计算流体力学网格 海量信息处理网格,6,ChinaGrid（第一期）,7,ChinaGrid (现在),8,各学校网格平台建设情况,华中科技大学：0.8万亿次，5TB 清华大学：1.3万亿次，20TB 北京大学：1.5万亿次，10TB 北京航空航天大学：0.7万亿次，10TB 华南理工大学：0.9万亿次，20TB 上海交通大学：0.5万亿次，9TB 东南大学：1.0万亿次，19TB 西安交通大学：0.1万亿次，2.5TB 国防科技大学：0.2万亿次，5TB 东北大学：0.8万亿次，5TB,中山大学：1.3万亿次，10TB 山东大学：1.3万亿次，18TB 西北工业大学：0.4万亿次，2TB 浙江大学：0.6万亿次，3TB 复旦大学：1.8万亿次，6TB 同济大学：0.2万亿次，1TB 中国科技大学：1.2万亿次，5TB 电子科技大学：0.3万亿次，2TB 中国人民大学：0.1万亿次，0.5TB 兰州大学：0.3万亿次，1TB,ChinaGrid总能力：15万亿次，150TB,9,ChinaGrid总体部署图,10,什么是CGSP？,ChinaGrid Supporting Platform, 为ChinaGrid建设和发展而研制的网格核心中间件 符合OGSA架构，参照WSRF规范实现 CGSP预览版在GCC2004上公布，1.0版本在2005年1月10日发布 CGSP开发组由华中科技大学、清华大学、北京大学、北京航空航天大学、上海交通大学的开发人员联合组成，在清华大学信息技术国家实验室封闭开发半年 目前已经有生物信息学、图像处理、计算流体力学等的应用在该平台上调试通过,11,CGSP的应用现状,从CGSP发布到现在，CGSP已经被下载超过300次 目前ChinaGrid的所有学校校园网格平台已经全部采用CGSP，成为国内第一个统一网格平台的国家级网格系统,12,ChinaGrid公共支撑平台体系结构,13,GSI,WS-Security,CAS,SimpleCA,Data Management,Security,WS Core,Resource Management,Information Services,Authz Framework,RFT,RLS,OGSI-DAI,New GridFTP,XIO,Pre-WS GRAM,WS-GRAM,CSF (contribution),pyGlobus (contributed),Python Bindings (contributed),GT3.9和CGSP,14,ChinaGrid公共支撑平台CGSP 1.0,15,ChinaGrid组织出版的 网格系列丛书之一 2004年10月于北京,16,CGSP的国际影响,ChinaGrid已经和Globus联盟签订了MOU，将展开网格中间件的全面合作 英国e-Science计划表示将CGSP作为e-Science重点研究的网格中间件之一 德国的D-Grid项目将和ChinaGrid合作，采用D-Grid的Unicore客户端和CGSP服务器端 新加坡拟与ChinaGrid展开访问网格的合作 包括HP、Intel、Sun、IBM等在内的国际知名IT公司都纷纷寻求和ChinaGrid展开合作,17,18,19,AG4ChinaGrid进展：GridAsia 2005,20,,21,生物信息学网格,22,清华大学 硬件设备 1.计算机系千亿次集群计算机， 2. 网络中心SUN 10000 机器， 3. 生物系的SGI Origin 2000 机器, 提供的服务 PClustalw,Protein docking, Euler, ATGC,Genscan,Glimmer, ,北京大学 硬件设备 1.生物信息中心 SUN Fire 4800 2.生物信息中心多台双奔四至强机器 3.生物信息中心 SUN Fire V880 4.生物信息中心浪潮英信NF420 提供服务 比对软件blast , 数据库检索工具SRS Embl, swissprot,pdb,pfam等多种数据库服务,西安交大 硬件设备 1.IBM RS6000机群系统， 2.交通大学接口服务器 提供的服务,国防科技大学,华中科大 硬件设备 浪潮天梭10000高性能计算集群 提供的服务 基因分析软件GeneKey等,华南理工大学 硬件设备 32位MPP Linux集群系统 64位的SMP计算平台 提供的服务 mRNA分析软件sirnaPro等,总结 连接6个学校，10多台大型计算设备 具有超过万亿次/秒浮点计算能力和超过5T的存储容量 提供50多种生物信息软件/数据库服务 每天超过5万人次的访问量,华中科技大学,23,生物信息学网格应用,Euler大规模DNA序列拼接（清华大学） SARS病毒序列分析（清华大学） 人类心血管相关基因的大规模分析（华中科技大学） 蛋白质三维结构预测（华南理工大学） 全基因组图谱拼装（国防科技大学） 人类基因多态性研究及应用示范（西安交通大学） 玉米雄性不育系的蛋白质组特征分析与应用示范（西安交通大学）,24,序列比对结果,25,序列比对（没有网格）,查找到能够提供序列比对服务的服务器 登陆该服务器 学习使用方法 查看数据库的更新时间 提交计算任务，获取计算结果（花费大量时间） 重复以上3步，直到获取所有可访问服务器的比对结果 分析结果，根据数据库的更新时间，去除重复的结果（花费大量时间）,使用复杂、浪费时间、正确性不高,26,网格环境下的序列比对,用户使用简单 通过网页提交任务 等待获取最终的计算结果 系统自动更新和同步 每天晚上12：00国内数据库通过CERNET从美国数据库更新数据库，保持同步 每天早上凌晨4：00国内相关数据库相互更新，保持同步 用户最后获取唯一比对结果，无需去除重复比对结果 系统自动分割任务 效率大大提高 多台服务器同时比对序列的不同部分；计算结果最后整合 没有重复比对操作,27,图像处理网格,28,图像处理网格应用,数字虚拟人的三维重建（华中科技大学） 医疗图像诊断（中山大学） 遥感图像处理（国防科技大学）,29,数字化虚拟人头,30,多个节点同时完成,31,计算流体力学网格,32,计算流体力学网格应用,飞行器遗传优化设计（上海交通大学） 分子动力学并行算法（西安交通大学） 粉末冶金成形的模拟和优化（华南理工大学） 大型地质灾害预测（东北大学） 飞机和汽车设计中的计算电磁学（电子科技大学）,33,大学课程在线网格,34,课程资源贡献情况,课程总数:233；总“讲数”:2566,通常一讲1小时左右，有些比较长,35,用户IP地址分布（2004年8月27日-2005年1月16日）,总独立IP数：25,807；累计HTTP GET：12,569,855,应用情况,全国至少有这么多人用过“大学课程在线”,总访问次数 （包括重复）,36,海量信息处理网格,37,数字博物馆首页,38,有关“马”的搜索结果,39,总结,ChinaGrid已覆盖全国超过13个省市、20所高