Центр суперкомп’ютерних обчислень

Центр суперкомп’ютерних обчислень (ЦСО) був створений з метою розбудови інформаційної інфраструктури освіти і науки, реалізації положень Указу Президента України від 20 жовтня 2005 року №1497.2005 «Про першочергові завдання щодо впровадження новітніх інформаційних технологій», завдань Державної цільової програми «Інформаційні та комунікаційні технології в освіті і науці на 2006-2010 роки» та на виконання відповідного розпорядження Кабінету Міністрів України № 301-р від 31 травня 2006 року.

На технічному майданчику ЦСО розташовується обладнання Світового центру даних (СЦД) з геоінформатики та сталого розвитку. СЦД має окремий зовнішній канал доступу до інтернет. Функціонування СЦД забезпечується службовими серверами, що об’єднані в окрему підмережу, та серверами зберігання на основі ПЗ IpStor (6,5 Тб у відмовостійкій системі).
Технічний майданчик обладнаний системою регулювання мікроклімату на основі обладнання InRow фірми APC із водних охолодженням, а також системою безпеки живлення APC Symmetra, що захищає від перепадів напруги та надає можливість зниження споживаної кластером потужності за рахунок коректного відключення обчислювальних вузлів в разі аварії або повної відсутності живлення.

За свою історію кластерний суперкомп’ютер НТУУ КПІ пройшов два оновлення, кожне з яких збільшувало його обчислювальну потужність: починаючи з 44 вузлів, що мали пікову продуктивність близько 2 Тфлопс, основний кластер наразі має 112 вузлів із 624 процесорами, пікова продуктивність яких складає 7 Тфлопс (linpack 5,7 Тфлопс).
Поточна конфігурація кластеру НТУУ «КПІ» має в своєму складі 2 системи.
Перша забезпечує основу потужності і працює під управлінням ОС Linux.
На базі другої функціонує кластер під управлінням ОС MS Windows HPC Edition, а також навчальний кластер, що слугує для проведення учбових курсів та забезпечення лабораторних робіт.
Внутрішній інтерконнект в обох системах реалізований на базі окремих комутаторів технології Infiniband. Службова мережа, що поєднує кластер, сервісні сервери та обслуговуючу лабораторію, збудована за технологією Gigabit Ethernet.
Зовнішній канал зв’язку забезпечується оптоволоконною лінією КПІ-телеком, через яку кластер має доступ до ресурсів мережі URAN.

Технічні характеристики вузлів систем кластеру представлені у таблиці.

Система 1

CPU

RAM

Простір зберігання

Кількість

2 х 4-ядерні Intel Xeon E5440 @ 2.83ГГц

8 ГБ

-

44

2 x 2-ядерні Intel Xeon 5160 @ 3.00ГГц

4 ГБ

-

78

Система 2

2 х 4-ядерні Intel Xeon E5345 @ 2.33 ГГц

8 ГБ

500 ГБ

16



Система зберігання виконана на основі мережевої файлової системи LusteFS та має об’єм 6 ТБ. Додаткові 20 ТБ для тривалого зберігання містяться у стрічковому сховищі Overland.

Введення потужних кластерів у РФ змістило кластер НТУУ «КПІ» у загальному рейтингу 50-ти найбільших обчислювальних систем СНД, проте і надалі, разом із кластером Інституту кібернетики НАНУ, вони є найпотужнішими в Україні.



Ресурси кластеру надаються для обчислень в рамках експерименту AliCE на великому адронному коллайдері в ЦЕРН. Грід-інтерфейс до кластера забезпечується програмним забезпеченням NorduGrid ARC та gLite. Окрім доступу до ресурсів через Грід надається також і локальний доступ по протоколам SSH та RDP до Linux- та Windows-частин відповідно.

Серед задач, що вирішуються на кластері, можна виділити:
•    проведення сучасних квантово-хімічних розрахунків (ab initio або DFT);
•    класична молекулярна динаміка та молекулярна динаміка ab initio;
•    астрономічне моделювання тощо.

Колектив центру забезпечує роботу систем кластеру, здійснює поточне адміністрування, вирішення проблем користувачів, що виникають під час роботи, та встановлення або асистування в налагодженні нових програмних засобів на їх прохання. Він складається переважно із аспірантів профільних спеціальностей. Науковим керівником  Центру з самого початку є проф.,  доктор технічних наук Петренко А.І., а директором  центру до 2008 року був к.т.н. Велічкевич С.  , а з 2008 року -  доц.,  к.т.н. Стіренко С.Г.
Із початком другого етапу розбудови ЦСО наголос із нарощування обчислювальної потужності змістився на підвищення ефективності використання його ресурсів у начальній та науковій роботі університету в складі Єдиного інформаційного середовища університету, створення належних умов для співробітництва з науковими і освітніми організаціями, установами та підприємствами щодо сумісного застосування обчислювальних ресурсів та сучасних інформаційних технологій.
Для досягнення цього ЦСО був включений до складу Конструкторського бюро інформаційних систем (КБ ІС), де зосереджені інші університетські обчислювальні ресурси, яким керує проф.Савицький А.Й.

Поруч зі головним  напрямком  використання кластеру для реалізації міжнародних та спільних з НАН України Grid-проектів та проектів з суперкомп’ютерних обчислень, наукове керівництво яким здійснює д.т.н., проф. Петренко А.І., додатково було введено ще два:
•    напрямок організації робіт та запровадження прикладного програмного забезпечення Центру для вирішення складних науково-технічних задач, науковим куратором якого призначено д.т.н., проф. Новікова О.М.
•    напрямок розвитку системного програмного, технічного та інформаційного забезпечення Центру, науковим куратором якого призначено д.т.н., проф. Луцького Г.М.
Із поточними новинами ЦСО можна ознайомитись на його сайті: http://hpcc.org.ua

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