国家网格主节点建设

国家网格主节点建设迟学斌中科院计算机网络信息中心超级计算中心2004年6月1-5日，台北,chi@

内容背景节点建设内容北京主节点建设重要应用领域基于网格技术的用户使用环境上海主节点建设背景国际超级计算的发展MPP系统CLUSTER系统TOP500数据最快的超级计算机-NEC的地球模拟器美国拥有超级计算机的数量最多、计算能力最强拥有超级计算机的国家和地区达到38个总计算能力超过900TFLOPS、500TFLOPS背景（续）国内超级计算的发展MPP系统CLUSTER系统SMP系统TOP100数据最快的超级计算机-联想的Deepcomp6800总计算能力为20TFLOPS背景（续）中科院信息化建设目标科研活动的信息化,e-science科研活动管理的信息化,ARP基础设施网络建设科学数据库建设超级计算环境建设背景（续）国家高性能计算环境曙光3000超级服务器成立新的高性能计算中心完善老的高性能计算中心的部分设施推动高性能计算机应用网格计算环境部署高性能计算机及其核心软件专项节点建设内容高性能计算机研制峰值浮点运算速度每秒4万亿次以上Linpack实测运算速度每秒2.4万亿次以上网络带宽300MB以上、延迟小于7us处理机64位操作系统Unix或Linux内存2TB、存储容量20TB以上节点建设内容（续）核心软件网格操作系统软件，基于GT3应用网格建设网格门户软件与集成工具网格系统的监控软件CNGrid,Vega,ScGrid,BioScGrid节点建设内容（续）节点分布图节点建设内容（续）二个主节点（万亿次）中科院计算机网络信息中心上海超级计算中心六个普通节点（千亿次）北京清华大学、北京应用物理与计算数学研究所、中国科技大学、国防科技大学、西安交通大学、香港大学北京主节点建设中科院计算机网络信息中心SGIPowerChallengeXL16CPU，4GB内存，6.4GFLOPSHitachiSR220132CPU，8GB内存，9.6GFLOPS中科院计算技术研究所Dawning-2000164CPU，40GB内存，110GFLOPS2003年以前北京主节点建设（续）深腾6800（Deepcomp6800）5.3TFLOPS、60TB、2.6TB（1.2TFLOPS）超级计算使用4万亿次（4TFLOPS）安腾1.3GHz(Itanium2)4CPU、8GB/16GB内存、73GBSCSI硬盘197计算结点、4个I/O结点、4个登录结点、1个前端机40TB磁盘阵列北京主节点建设（续）系统工具软件Totalview，并行调试器软件，支持C/C++和Fortran、MPI和OpenMP程序进行调试

ParaWise，一个半自动的程序并行化工具，产生的代码支持分布式计算环境VTUNE，性能优化工具，用于分析软件的性能瓶颈ICC，IFC北京主节点建设（续）科学计算软件MKL，科学和工程计算设计的数学函数库IPP，为信号处理，图像处理，多媒体，向量处理等应用提供高性能代码操作系统RedhatLinuxAdvancedServer2.1互连网络Quadrics/QsNet北京主节点建设（续）SystemNet.MonitorNet.ManagementNet.DiskArrayFrontserverIONodesStorageNet.ComputationalnodesLoginnodesLAN北京主节点建设（续）性能测试Linpack测试（2003年11月）峰值浮点运算速度5.3TFLOPS实测浮点运算速度4.2TFLOPSTOP500第14名效率达到78.5%（居第二位）TPC-H测试世界排名第4位北京主节点建设（续）北京主节点建设（续）SGIOnyx35038GFLOPS,32GB内存，500GB磁盘阵列R16000，600MHz32CPU，1个图形模块OpenGL,MPI,OpenMPIRIX6.5支持主、被动立体背投重要应用领域生物信息学与中国科学院生物物理研究所合作，利用序列比对（alignment）算法（如FASTA，BLAST等）和自主开发的SiClone软件，对数据库中所包含人体组织某一器官的全部EST序列进行两两比对，确定属于同一基因的所有EST序列，进而将这些序列拼接成全长cDNA序列，最终交由医学部门用实验手段验证蛋白质折叠（proteinfolding），重要研究领域重要应用领域（续）材料科学与中国科学院金属研究所、物理研究所等合作，开发基于第一原理的材料科学计算软件，从电子和原子核的运动出发,研究固体的性质,利用它的计算结果,理论上可以解释材料中出现的各种现象；在进行实际的实验之前,利用它理解各种材料现象的基础上,并预测虚拟材料的性能。重要应用领域（续）生态环境科学与中国科学院生态环境中心合作，基于并行计算基础上的气象/气候-环境-生态耦合模式软件，可以对不同的发展方案下社会经济活动做若干敏感实验，给出与各种方案相对应的气候状态和生态环境情景，可以从中挑选最佳的发展途径，尽量避免酿成大的自然灾害，正确地对危害生态环境的因素进行剖析，监测环境变化，预防灾害性重要应用领域（续）地球物理学与中国科学院地质与地球物理研究所合作，开发三维地震成像处理软件。利用天然地震走时数据反演地球内部的速度结构，是研究地球内部结构，获取地球内部图像的关键技术手段。在其他领域，例如，资源勘探、环境工程、医疗放射诊断、海洋国土和资源勘探及军事探查等方面的广泛应用而具有极大的开发和研究前景重要应用领域（续）天体物理学与国家天文台、上海天文台、紫金山天文台等合作，天体模拟计算化学与中科院上海有机所、大连化物所、化学所、上海药物所、过程工程所流化床的模拟过程宝钢分离不同属性矿物质的磁场国家气象局模拟华南地区晴朗夏季夜晚的云层状况用户使用环境用户使用环境（续）用户使用环境（续）用户使用环境（续）终端室Telnet,SSHWeb界面使用方式作业管理系统工具软