【正文】 低谷 ? 考慮多地域、時區(qū)共享；考慮夜間進行 HPC 計算策略 通過重新調(diào)整許可證的分配，來提高利用率并降低費用 ； 根據(jù)歷史使用數(shù)據(jù)，在許可證續(xù)費、采購時爭取更合理條款 ； 預(yù)測未來許可證需求 ； 資源和許可證使用報表和趨勢分析 圖表 舉例 ： 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 30 | Page 圖 14 多集群健康狀態(tài) 圖 15 資源使用趨勢 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 31 | Page 圖 16 用戶使用許可證統(tǒng)計 圖 17 許可證被占用情況統(tǒng)計 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 32 | Page 系統(tǒng)安全性 網(wǎng)絡(luò)安全 通過配置防火墻或交換機安全策略，整個高性能計算系統(tǒng)只需要在防火墻上針對特定服務(wù)器開放特定端口，就可以實現(xiàn)正常的訪問和使用，保證了系統(tǒng)的安全性。 訪問權(quán)限：保證用戶存放數(shù)據(jù)文件夾的安全，確認用戶和所屬組對存放數(shù)據(jù)文件夾的讀寫權(quán)限，保證其 它 組 的 用戶對數(shù)據(jù)文件夾無讀寫權(quán)限。通過對 Linux 文件權(quán)限的設(shè)置，保證文件不能被未被授權(quán)的用戶 或用戶組 訪問，保證用戶數(shù) 據(jù)安全。 對計算任務(wù)，可通過排他性調(diào)度策略（ Exclusive Scheduling Policy），讓用戶以獨占模式使用計算節(jié)點，防止同一個節(jié)點上運行多個用戶作業(yè)導(dǎo)致信息泄漏有關(guān)的安全性問題。 根據(jù)定制需要，本方案 支持“三員分離”的系統(tǒng)分級保護，區(qū)分系統(tǒng)管理員，安全管理員，安全審計管理員三種類型的管理員，并且三種管理員可以通過登錄統(tǒng)一的門 戶，實現(xiàn)不同性質(zhì)的系統(tǒng)管理功能。 系統(tǒng)的 集群內(nèi)和多集群 擴展性 本方案可以在不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的情況和許可證足夠的情況下，添加計算節(jié)點。提供多種調(diào)度策略，實現(xiàn)負載均衡和資源使用優(yōu)化。 PAC 還提供 VNC集成功能，用戶可以通過 Web 運行基于 X Windows 的二維應(yīng)用程序。 自定制服務(wù) 針對航天二院的系統(tǒng)需求，本方案提供自定制服務(wù)。另外還包括用戶登錄，驗證用戶密碼查詢。 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 37 | Page 門戶系統(tǒng)登錄方式與二部身份認證網(wǎng)關(guān)進行集成，通過使用用戶 x509 證書進行登錄。提供 軟件許可證管理的多項功能 ，包括二部應(yīng)用軟件許可證管理、查詢、預(yù)約、統(tǒng)計并聲稱報表等功能，軟件界面友好易用。 管理員和用戶培訓(xùn) 本方案提供最終用戶和管理員培訓(xùn)，培訓(xùn)形式以及內(nèi)容請參見如下介紹。通過課程的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)管理員可以 掌握 LSF 集群管理和維護的知識，可以清楚的了解產(chǎn)品的功能以及產(chǎn)品的實施，配置方法以及管理。 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 39 | Page Platform LSF 8 基礎(chǔ)管理員培 訓(xùn) 時間 模塊 內(nèi)容 第一天 模塊 1 LSF 概念和定義 模塊 2 系統(tǒng)需求以及安裝實踐 模塊 3 作業(yè)提交 和控制 模塊 4 基礎(chǔ)資源管理 模塊 5 集群查詢命令 第二天 模塊 6 LSF 體系結(jié)構(gòu) 模塊 7 LSF 配置文件介紹 模塊 8 Application Profile 應(yīng)用程序集成和部署 模塊 9 調(diào)度策略配置和實踐 模塊 10 資源限制管理 模塊 11 集群管理 第三天（上午） 模塊 12 基于 EGO 之上的 LSF 模塊 13 LSF8 新功能介紹 模塊 14 錯誤調(diào)試和日志分析 模塊 15 錯誤分析方法介紹 模塊 16 Platform 產(chǎn)品介紹 第三天（下 午） 模塊 17 PAC 介紹（ Web Portal） 模塊 18 PAC 基本功能介紹 模塊 19 PAC 應(yīng)用程序集成以及實踐 Qamp。 3) 強大的售后技術(shù)支持團隊，北京 30 人的團隊。降低了大型三維設(shè)計和高性能仿真和優(yōu)化計算的門檻。 10) 用戶使用方便，降低了技術(shù)推廣的難度。 優(yōu)化類應(yīng)用軟件 Hyperworks 11 Windows,Linux 仿真優(yōu)化，計算量大。 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 42 | Page 附 A Platform 支持 集成 商用軟件列表 應(yīng)用類 型 軟件名 版本 可運行平臺 說明 設(shè)計類應(yīng)用軟件 Pro/E Wildfire 4 Windows 三維 CAD 設(shè)計，需要大內(nèi)存和高端顯卡 SolidWorks 2020 Windows 三維 CAD 設(shè)計，需要大內(nèi)存和高端顯卡 Patran 2020 Windows,Linux,Unix 有限元模型網(wǎng)格前后處理，需要大內(nèi)存和高端顯卡 Hyermesh 11 Windows,Linux 有限元模型網(wǎng)格前后處理，需要大內(nèi)存和高端顯卡 Pro/Intralink 9 Windows 設(shè)計數(shù)據(jù)管理軟件 Avidm Windows PDM 仿真類應(yīng)用軟件 Fluent Windows,Linux,Unix 流體力學(xué)計算，計算量大， IO 較小 CFX Windows,Linux,Unix 流體力學(xué)計算，計算量大， IO 較小 Ansys Windows,Linux,Unix 有限元分析，結(jié)構(gòu)仿真，計算量大，內(nèi)存需求大，IO 密集型任務(wù) Nastran,Mdnastran 2020 Windows,Linux,Unix 有限元分析，結(jié)構(gòu)仿真，計算量大，內(nèi)存需求大，IO 密集型任務(wù) Marc 2020 Windows,Linux,Unix 非線性有限元，結(jié)構(gòu)仿真，計算量大， IO 密集型任務(wù) Abaqus Windows,Linux,Unix 非線性有限元，結(jié)構(gòu)仿真，計算量大， IO 密集型航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 43 | Page 任務(wù) Feko Windows,Linux 電磁仿真，計算量大，內(nèi) 存需求大 Ansoft Windows,Linux 電磁仿真，計算量大，內(nèi) 存需求大 Matlab 2020 Windows,Linux 數(shù)值計算和編程。 8) 提供了平臺中立的統(tǒng)計分析報表功能，支持多種作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)一致性 的軟 /硬件利用率分析和投資回報分析。 5) 系統(tǒng)管理基于安全管理員、系統(tǒng)管理員、安全審計管理員權(quán)限分離的原則，提高了系統(tǒng)的安全性級別。A 問題解答 表 2 Platform LSF 產(chǎn)品培訓(xùn)航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 41 | Page 5 本 方案的優(yōu)勢 1) 商業(yè)成熟的調(diào)度軟件以及產(chǎn)品家族。 ? 參加課程前的要求： 在參加此課程之前，系統(tǒng)管理員應(yīng)該有使用 Linux/Unix 的經(jīng)驗，已經(jīng)掌握了基本的 Linux/Unix 常用命令。經(jīng)過此培訓(xùn)，終端用戶可在日常工作中熟練的使用集群完成高性能計算任務(wù)。 建設(shè)完畢后，網(wǎng)站中包括作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)門戶、應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)、現(xiàn)有二院工程資源中心網(wǎng)站內(nèi)容。 4) 與應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)集成 作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)門戶需與二部應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)進 行集成，用戶登錄作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)后可直接訪問應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)。 3) 網(wǎng)關(guān)集成 7 VNC 是 RealVNC 公司 的產(chǎn)品 。 2) 用戶管理 用戶管理包括對 用戶 的創(chuàng)建、刪除、修改、查看等功能。 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 36 | Page 5) Real VNC7 為應(yīng)用環(huán)境提供穩(wěn)定的可視化交互登陸方式。當(dāng)許可證不足時，保證優(yōu) 先級高的作業(yè)搶占并獲得許可證優(yōu)先執(zhí)行。 為了保證后續(xù)業(yè)務(wù)的變化和改進 在 用戶的硬件或軟件資源在將來的擴容條件下， 可以方便的 在不改變現(xiàn)有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的情況下用戶將系統(tǒng) 擴展到更多的節(jié)點或者更多的集群上。報表數(shù)據(jù)庫可以記錄所有的審計數(shù)據(jù)，并提供安全審計報表。 用戶賬戶的安全性 通過保證 Linux 系統(tǒng)用戶安全保證高性能集群用戶安全 。可采用 協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密安全傳輸。 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 33 | Page 具體實現(xiàn)是通過 對 Linux 的文件設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限 。 禁止不必要的服務(wù)，如 FTP、 tel、 UUCP、 ntalk等，保證系統(tǒng)不存在安全漏洞，保證系統(tǒng)安全運行。 統(tǒng)計報表和決策支持 統(tǒng)計分析功能 統(tǒng)計分析 組件，提供 對 集 群系統(tǒng)全面的負載和運行狀況分析報表。那么，有同樣使用需求的用 戶就可選擇此模板創(chuàng)建虛擬桌面，而無需再從頭配置就可使用相同環(huán)境的虛擬桌面。 虛擬桌面業(yè)務(wù)環(huán)境采用桌面虛擬化技術(shù)，通過構(gòu)建用戶定制的桌面環(huán)境，為用戶提供一個普適、高效的仿真辦公虛擬環(huán)境，在該 環(huán)境中用戶可以建立各個專業(yè)領(lǐng)域的仿真模型，也可以使用高層建模工具建立系統(tǒng)頂層模型。其中個性化虛擬桌面環(huán)境是以桌面虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶定 制需求，動態(tài)構(gòu)建一個用戶獨享的安全的仿真應(yīng)用桌面使用環(huán)境，在該環(huán)境中動態(tài)安裝好了用戶定制的工程軟件，用戶可以在該虛擬桌面里進行基于各種軟件的計算與分析工作。并將圖形 Session 的信息返回。 在這種架構(gòu)下， 用戶的客戶端不再需要獨自占用高端的圖形工作站，只需在遠程的 CAD服務(wù)器和用戶客戶端之間需要配置專用的 3D遠程處理軟件，用戶將 CAD任務(wù)提交到 portal，遠程渲染好的結(jié)果就可以傳輸?shù)娇蛻舳恕? 應(yīng)用程序 集成 批處理作業(yè)任務(wù) 如 CFX， Fluent， Ansys， Nastran, Abaqus 等。 在這種調(diào)度策略下，用戶只需要告訴管理員在“何時”需要多少“何種”資源就，系統(tǒng)就會按照所要求的服務(wù)協(xié)議在規(guī)定的時間里 ， 保證給用戶提供需要的數(shù)目的資源數(shù)量。 Balance：將并行程序平均的調(diào)度在盡量少的計算單元之間。節(jié)點組之間通過高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，節(jié)點組內(nèi)通過基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)互 連 。 用戶自定義調(diào)度器 本方案給管理員提供接口以實現(xiàn) 自定義調(diào)度策略，在無需重新編譯管理軟件或獲取源代碼，或調(diào)用其 API 接口的情況下，通過腳本實現(xiàn)特定的、獨一無二的調(diào)度策略，來滿足業(yè)務(wù)和管理的需求。 7) 靈活的機器和用戶 分組調(diào)度： 提供機器分組和用戶分組的功能，利用這種 功能，集群可以劃分為多個功能區(qū)（節(jié)點組），提供不同的服務(wù)。公 平式調(diào)度能規(guī)定用戶或用戶組對計算資源的使用分額，保證計算資源能 按照管理員給用戶或用戶組所分配的額度 公平合理的使用。這樣一旦用戶通過該項目啟動應(yīng)用程序， License Scheduler 將保證用戶在任何情況下都能立刻獲得需要的許可正。 2) 優(yōu)先級管理 License Scheduler 提供許可證 所有權(quán) （ License Ownership）保留和許可證搶占（ License Preemption）功能可輕易實現(xiàn)許可證使用的優(yōu)先級管理。特別是當(dāng)許可證不足時， License Scheduler 將根據(jù)用戶的優(yōu)先級排隊調(diào)度用戶的任務(wù)。 6 請參見 節(jié)需求。 許可證資源的調(diào)度可以促使 許可證 資源的合理分配。 航天二院設(shè)計、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)方案 2020 15 | Page 本方案基于流行并且成熟的商用調(diào)度軟件 Platform LSF， 在 基礎(chǔ)的調(diào)度策略之外，提供了豐富且實用的調(diào)度策略，管理員可以根據(jù)實際需要按需定制調(diào)度策略。 具體需求和功能 尚未細化 。 用戶“三員”管理 為了保障用戶賬戶的安全性， 本方案采用系統(tǒng)管理員，安全管理員，安全審計管理員。 ? 安全審計分析，減少系統(tǒng)安全漏洞。 ? 個人、項目和部門等工作情況分析，通過分析找出人員的工作效率和項目和部門的運營效率，為進一步提高效率提供參考。集成整合后，用戶在門戶上就可以提交并管理自己的高性能計算任務(wù)，基于調(diào)度策略的共享高性能計算的硬件和軟件資源。 圖 4 資源服務(wù)平臺門戶 門戶的整體功能架構(gòu) 本方案提供使用瀏覽器通過 Web Portal 服務(wù)器進行訪問和調(diào)用 4。 2 Desktop Cloud Virtualization： NICE 公司 2D/3D 圖形工作站共享軟件。 6) 整個系統(tǒng)部署分為兩部分： 計算服務(wù)器直接安裝相應(yīng)的操作系統(tǒng)，然后安裝作業(yè)調(diào)度軟件 LSF； 三維圖形服務(wù)器，部署要求的操作系統(tǒng)以及 DCV2+VNC，然后在每種操作系統(tǒng)上安裝作業(yè)調(diào)度軟件 LSF。 PA Server 服務(wù)器，用于集群系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)化和加載的統(tǒng)一管理 和調(diào)度。 4) 對于應(yīng)用程序許可證服務(wù)，推薦使用三機冗余的模式，所有應(yīng)用程序許可證（ Pro/E, Nastran, Ansys, Fluent,