Центр суперкомпьютерных вычислений

Центр суперкомпьютерных вычислений (ЦСВ) был создан с целью развития информационной инфраструктуры образования и науки, реализации положений Указа Президента Украины от 20 октября 2005 № 1497.2005 «О первоочередных задачах по внедрению новейших информационных технологий», заданий Государственной целевой программы «Информационные и коммуникационные технологии в образовании и науке на 2006-2010 годы» и во исполнение соответствующего распоряжения Кабинета Министров Украины № 301-р от 31 мая 2006.

На технической площадке ЦСВ располагается оборудование Мирового центра данных (МЦД) по геоинформатике и устойчивому развитию. МЦД имеет отдельный внешний канал доступа к интернет. Функционирование МЦД обеспечивается служебными серверами, которые объединены в отдельную подсеть, и серверами хранения на основе ПО IpStor (6,5 Тб в отказоустойчивой системе).
Техническая площадка оборудована системой регулирования микроклимата на основе оборудования InRow фирмы APC с водным охлаждением, а также системой безопасности питания APC Symmetra, защищающей от перепадов напряжения и предоставляющей возможность снижения потребляемой кластером мощности за счет корректного отключения вычислительных узлов в случае аварии или полного отсутствия питания.

За свою историю кластерный суперкомпьютер НТУУ «КПИ» прошел два обновления, каждое из которых увеличивало его вычислительную мощность: начиная с 44 узлов, имели пиковую производительность около 2 Тфлопс, основной кластер сейчас состоит из 112 узлов с 624 процессорами, пиковая производительность которых составляет 7 Тфлопс (linpack 5,7 Тфлопс).
Текущая конфигурация кластера НТУУ «КПИ» имеет в своем составе 2 системы.
Первая обеспечивает основу мощности и работает под управлением ОС Linux.
На базе второй функционирует кластер под управлением ОС MS Windows HPC Edition, а также учебный кластер, который служит для проведения учебных курсов и обеспечения лабораторных работ.
Внутренний интерконнект в обеих системах реализован на базе отдельных коммутаторов технологии Infiniband. Служебная сеть, объединяющая кластер, сервисные серверы и обслуживающую лабораторию, построенная по технологии Gigabit Ethernet.
Внешний канал связи обеспечивается оптоволоконной линией КПИ-Телеком, по которой кластер имеет доступ к ресурсам сети URAN.

Технические характеристики узлов систем кластера представлены в таблице.

 

Система 1

CPU

RAM

Хранилище

Кол-во

2 х 4-ядерных Intel Xeon E5440 @ 2.83ГГц

8 ГБ

-

44

2 x 2-ядерных Intel Xeon 5160 @ 3.00ГГц

4 ГБ

-

78

Система 2

2 х 4-ядерных Intel Xeon E5345 @ 2.33 ГГц

8 ГБ

500 ГБ

16



Система хранения выполнена на основе сетевой файловой системы LusteFS и имеет объем 6 ТБ. Дополнительные 20 ТБ для длительного хранения содержатся в ленточном хранилище Overland.

Введение мощных кластеров в РФ сместило кластер НТУУ «КПИ» в общем рейтинге 50-ти крупнейших вычислительных систем СНГ, однако и в дальнейшем, вместе с кластером Института кибернетики НАНУ, они являются самыми мощными в Украине.



Ресурсы кластера предоставляются для вычислений в рамках эксперимента AliCE на большом адронном коллайдере в ЦЕРН. Грид-интерфейс к кластера обеспечивается программным обеспечением NorduGrid ARC и gLite. Кроме доступа к ресурсам через Грид предоставляется также и локальный доступ по протоколам SSH и RDP к Linux- и Windows-частям соответственно.

Среди задач, решаемых на кластере, можно выделить:
•    проведение современных квантово-химических расчетов (ab initio или DFT);
•    классическая молекулярная динамика и молекулярная динамика ab initio;
•    астрономическое моделирование и т.д.

Коллектив центра обеспечивает работу систем кластера, осуществляет текущее администрирование, решение проблем пользователей, возникающих при работе, и установку или помощь в налаживании новых программных средств по их просьбе. Он состоит преимущественно из аспирантов профильных специальностей. Научным руководителем Центра с самого начала является профессор, доктор технических наук Петренко А.И., а директором центра до 2008 года был к.т.н. Величкевич С., а с 2008 года – доц., к.т.н. Стиренко С.Г.
С началом второго этапа развития ЦСВ упор с наращивания вычислительной мощности сместился на повышение эффективности использования его ресурсов в учебной и научной работе университета в составе Единой информационной среды университета, создание надлежащих условий для сотрудничества с научными и образовательными организациями, учреждениями и предприятиями относительно совместного применения вычислительных ресурсов и современных информационных технологий.
Для достижения этого ЦСВ был включен в состав Конструкторского бюро информационных систем (КБ ИС), где сосредоточены другие университетские вычислительные ресурсы, которым руководит проф.Савицкий А.И.

Наряду с сохранением направления использования кластера для реализации международных и совместных с НАН Украины Grid-проектов и проектов по суперкомпьютерным вычислениям, научное руководство которым осуществляет д.т.н., проф. Петренко А.И., дополнительно были введены еще два:
•    направление организации работ и внедрения прикладного программного обеспечения Центра для решения сложных научно-технических задач, научным руководителем которого назначен д.т.н., проф. Новиков А.М.
•    направление развития системного программного, технического и информационного обеспечения Центра, научным руководителем которого назначен д.т.н., проф. Луцкий Г.М.
С текущими новостями ЦСВ можно ознакомиться на его сайте: http://hpcc.org.ua



Ukrainian (UA)Russian (CIS)English (United Kingdom)