【正文】 另外，用戶可以通過 XXXXXX WLM 和 CMU、 OpenPBS 等管理工具和簡易管理界面即可進(jìn)行計算節(jié)點的管理及計算任務(wù)的更為精細(xì)的調(diào)度和資源分配， 大大簡化了任務(wù)管理的復(fù)雜性及降低了管理成本。測試結(jié)果已經(jīng)驗證了該架構(gòu)是合理的、高性能的。由于采用了 SMP 和 Cluster 混合的高性能計算體系架構(gòu)，能充分利用高價格高性能 SMP 和高性能低成本 Cluster 的優(yōu)勢，使得整體構(gòu)建成本仍較低，而使用戶獲得了非常高性能價格比的高性能計算環(huán)境?？芍С殖^ 3000 萬單元的任務(wù)運算，計算性能非凡。證明了 XXXXXX 方案的架構(gòu)是穩(wěn)定的、對應(yīng)用的支持可靠的。XXXXXX 方案采用多種標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)架構(gòu)（Intel 安騰 2 MP 芯片、RedHat 標(biāo)準(zhǔn)版 Linux）及多種高性能計算應(yīng)用軟件（ANSYS、Nastran 等） 。 XXXXXX 方案的優(yōu)勢XXXXXX 所提供的上述方案是經(jīng)過深思熟慮的，從架構(gòu)設(shè)計、選型配置等方面均經(jīng)過專業(yè)的分析并以用戶現(xiàn)場測試結(jié)果為基礎(chǔ)，可行、適當(dāng)、低風(fēng)險和高性價比，是三院三部最好的選擇。上述計算只針對 ANSYS 應(yīng)用，對于Marc、Nastran、Fastran、Fluent、LSDyna 等其他應(yīng)用，也應(yīng)一一分析其對存儲資源的需求情況，并根據(jù)預(yù)測的用戶數(shù)、任務(wù)量以及數(shù)據(jù)管理遷移策略等具體情況分別進(jìn)行計算。近線存儲磁盤空間約為 。每個系統(tǒng)級任務(wù)和部件級任務(wù)均產(chǎn)生 3 份計算結(jié)果（不同的參數(shù)和條件，但不包含中間結(jié)果數(shù)據(jù)） 。假設(shè)以三個月作為用戶的活躍生產(chǎn)數(shù)據(jù)遷移到近線存儲空間（作為非頻繁訪問數(shù)據(jù)）的周期，以一年作為非頻繁訪問數(shù)據(jù)遷移到離線備份設(shè)備（作為離線備份數(shù)據(jù)）的周期，因此用戶的 SAN 總存儲空間需求為高性能磁盤空間加上近線磁盤空間： ***高性能計算系統(tǒng)方案建議書31高性能磁盤空間 = 生產(chǎn)數(shù)據(jù)空間+20%冗余+預(yù)留 30%近線存儲磁盤空間 = 4x 生產(chǎn)數(shù)據(jù)空間+20%冗余+預(yù)留 15%而生產(chǎn)數(shù)據(jù)空間與計算任務(wù)量相關(guān)。在這里，我們根據(jù)現(xiàn)場測試的結(jié)果，簡單分析存儲的容量要求，供三院三部在規(guī)劃存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）設(shè)計時參考。5) 由 XXXXXX 公司提供專業(yè)服務(wù)支持。如 AMD CPU，Linux 技術(shù)，集群并行計算技術(shù)，開放代碼程序。高節(jié)點內(nèi)存帶寬，高性能的 XXXXXX ProCurve 網(wǎng)絡(luò)交換產(chǎn)品， XXXXXX CMU 集群管理軟件。采用先進(jìn)的 Beowulf 架構(gòu)，擴展性好即可擴充到幾百上千個節(jié)點，從而獲得很高的性能和比較低的總體成本。這些相關(guān)性包括：執(zhí)行順序、同步執(zhí)行和根據(jù)指定作業(yè)的成功或失敗結(jié)果條件執(zhí)行。并選擇標(biāo)準(zhǔn)的 firstin, first out 調(diào)度，或者改進(jìn)的調(diào)度算法。提交任務(wù)的用戶可以指定作業(yè)的優(yōu)先級，可以向隊列和系統(tǒng)層提供默認(rèn)值。在作業(yè)運行之前，用戶可將需要的文件拷貝到執(zhí)行節(jié)點上，和將這些指定的文件在作業(yè)執(zhí)行完之后，拷貝出來。 Cluster 計算集群作業(yè)管理高性能計算用戶通過登錄管理節(jié)點進(jìn)行作業(yè)的提交，作業(yè)提交后，由管理節(jié)點上的 OpenPBS 作業(yè)管理軟件進(jìn)行管理和分發(fā)。還可以連接到集群中的多個節(jié)點，并通過一次鍵盤輸入以廣播的方式向其發(fā)出命令。CMU 主窗口可通過訪問配置顯示界面來設(shè)置控制臺服務(wù)器硬件。CMU 帶有圖形用戶界面（GUI） ，可以根據(jù)需要和集群中任意數(shù)量的節(jié)點進(jìn)行定制。CMU 在克隆階段對目標(biāo)磁盤進(jìn)行分區(qū)，避免了在初次安裝期間對各個計算節(jié)點進(jìn)行分區(qū)。這可用于計算節(jié)點的首次安裝，以及向核心或當(dāng)前系統(tǒng)配置傳播更新內(nèi)容等。CMU 還具有將一個系統(tǒng)配置向集群中的所有計算節(jié)點傳播的功能。通過 CMU 管理程序，Cluster 集群系統(tǒng)管理員可以遠(yuǎn)程控制服務(wù)器電源，而無論服務(wù)器處于何種狀態(tài)（即使服務(wù)器關(guān)機） 。CMU 使用了 RILOE 板或集成 iLO 的特性，使得所有計算節(jié)點的遠(yuǎn)程文本控制臺在服務(wù)器的所有狀態(tài)下（設(shè)置、啟動、OS 或暫停）均可使用。通過使用 CMU 友好的用戶界面，集群管理將變得更加高效。 Cluster 計算集群節(jié)點管理為了有效的管理 XXXXXX Cluster 計算集群系統(tǒng)，管理節(jié)點配置了管理能力很強的管理軟件 CMU(Cluster Management Utility)。管理網(wǎng)絡(luò)采用 2 臺 10/100 Mb/s XXXXXX ProCurve 2650 以太網(wǎng)交換機，用戶網(wǎng)絡(luò)（存儲網(wǎng)絡(luò)）采用 2 臺 1Gb/s XXXXXX ProCurve 2800 系列以太網(wǎng)交換機。管理網(wǎng)絡(luò)主要用于節(jié)點管理信息的傳輸，用戶網(wǎng)絡(luò)又稱存儲網(wǎng)絡(luò)，主要用于各節(jié)點與 I/O 節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的裝載、計算結(jié)果的保存等等。Infiniband 互連采用 64 端口的Infiniband 交換機。? 管理節(jié)點配置采用 1 臺管理節(jié)點，配置如下：管理節(jié)點處理器 2*Opteron GHz內(nèi)存 8GB 內(nèi)存硬盤 2*146GB SCSI Ultra320 硬盤網(wǎng)絡(luò)接口（內(nèi)置） 1*10/100/1000BaseT，接用戶網(wǎng)絡(luò)1*10/100/1000BaseT，接管理網(wǎng)絡(luò)擴展網(wǎng)卡 1*10/100/1000BaseT，接所骨干網(wǎng)高速通訊網(wǎng)絡(luò) Infiniband遠(yuǎn)程管理 Integrated lights out (iLO)軟件配置 Cluster Management Utility (CMU) OpenPBS MPI,PVM C/C++/Fortran Compilers and Mlib for AMD RedHat EL3 U2 X8664 ES管理節(jié)點通過 CMU 管理計算節(jié)點，并通過 OpenPBS 進(jìn)行作業(yè)的調(diào)度管理。每臺配置如下：計算結(jié)點處理器 2*Opteron ***高性能計算系統(tǒng)方案建議書25內(nèi)存 4GB 內(nèi)存硬盤 1*60GB SATA 硬盤網(wǎng)絡(luò)接口（內(nèi)置） 1*10/100/1000BaseT，接用戶網(wǎng)絡(luò)1*10/100/1000BaseT，接管理網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)互連接口 1*Infiniband Adapter遠(yuǎn)程管理 Integrated lights out (iLO)軟件配置 RedHat EL3 U2 X8664 WS? I/O 節(jié)點配置配置 2 臺 I/O 節(jié)點，每臺配置如下：I/O 節(jié)點處理器 2*Opteron GHz內(nèi)存 4GB 內(nèi)存硬盤 2*146GB SCSI Ultra320 硬盤網(wǎng)絡(luò)接口（內(nèi)置） 1*10/100/1000BaseT，接用戶網(wǎng)絡(luò)1*10/100/1000BaseT，接管理網(wǎng)絡(luò)擴展網(wǎng)卡 1*10/100/1000BaseT，接所骨干網(wǎng)遠(yuǎn)程管理 Integrated lights out (iLO)軟件配置 RedHat EL3 U2 X8664 ES用戶數(shù)據(jù)中心建立以前，用戶數(shù)據(jù)及應(yīng)用程序臨時存放在 4 個 146GB 硬盤中。XXXXXX Beowulf 集群的邏輯架構(gòu)如下： Beowulf機 群 定 義計 算 節(jié) 點 1計 算 節(jié) 點 2計 算 節(jié) 點 3計 算 節(jié) 點 4計 算 節(jié) 點 5計 算 節(jié) 點 n內(nèi)部互連管 理 工 作 站 開 發(fā) 環(huán) 境編 譯 器工 具調(diào) 試 工 具 管 理 工 具 批 處 理 系統(tǒng)作 業(yè) 調(diào) 度 文 件 系統(tǒng)客 戶 應(yīng) 用 標(biāo) 準(zhǔn) 應(yīng) 用數(shù) 學(xué) 庫 并 行 庫操 作 系 統(tǒng) /設(shè) 備 驅(qū) 動網(wǎng) 格軟 件硬 件硬件部分應(yīng)包括：? 計算節(jié)點? 管理節(jié)點? I/O 節(jié)點? 互連系統(tǒng) ***高性能計算系統(tǒng)方案建議書23軟件部分應(yīng)包括：? 操作系統(tǒng)? 集群管理軟件? 開發(fā)環(huán)境? 數(shù)學(xué)庫、并行庫? 作業(yè)管理系統(tǒng)? 文件系統(tǒng)和? 客戶應(yīng)用軟件? 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件根據(jù)用戶的需求分析，按 XXXXXX Beowulf 集群的邏輯架構(gòu)，我們?yōu)楸卷椖吭O(shè)計的 Cluster 計算集群方案如下： ***高性能計算系統(tǒng)方案建議書24上述 Cluster 高性能集群主要為 Fluent、Fastran 等流體類應(yīng)用提供計算環(huán)境，另外，根據(jù)用戶現(xiàn)場測試的結(jié)果，LSDyna 應(yīng)用在此 SMP 和 Cluster 架構(gòu)上均有非常出色的表現(xiàn)，用戶也可選擇在此 Cluster 計算集群中來運行此類應(yīng)用。XXXXXX 結(jié)合了 Linux 的優(yōu)勢、最好的軟件、內(nèi)部互連、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的計算機平臺、XXXXXX 集群技術(shù)專家、支持和服務(wù)向用戶提供具有增加容量和能力的 Linux 集群系統(tǒng)。5) 投資保護(hù)優(yōu)勢XXXXXX Integrity rx8620 基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，擁有良好的可擴展能力（其中內(nèi)存可最大擴展到 256GB） ，并支持在機箱內(nèi)升級到下一代 Itanium2 芯片，最大可容納 32 顆 CPU，可實現(xiàn)最大程度的投資保護(hù)。4) 易管理的高性能計算環(huán)境 XXXXXXUX 11i TCOEXXXXXXUX 11i TCOE 提供高性能、高可靠及安全的 UNIX 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)環(huán)境，并提供 XXXXXX 高性能 C/C++和 Fortran 編譯器、數(shù)學(xué)庫 MLIB 和 MPI 工具。3) 多操作系統(tǒng)支持以及硬件分區(qū)技術(shù)給用戶更多的靈活性XXXXXX Integrity rx8620 可支持 XXXXXXUX、Linux 和 Windows 等操作系統(tǒng)，并支持在同一機箱內(nèi)劃分成 1 至 4 個完全電隔離的硬件分區(qū)（nPars） 。另外，XXXXXX Integrity rx8620 采用基于 EPIC（顯式并行指令計算）技術(shù)的 Itanium2 MP 芯片（注：非 Itanium2 DP 芯片） ，擁有更大的內(nèi)存帶寬和系統(tǒng)帶寬。2) 優(yōu)越的系統(tǒng)架構(gòu)和 CPU 芯片技術(shù)優(yōu)勢與用戶現(xiàn)場測試服務(wù)器的架構(gòu)相同的 XXXXXX Integrity rx8620 高端 SMP服務(wù)器，提供更高的系統(tǒng)帶寬、內(nèi)存總線帶寬和 I/O 總線帶寬。 ***高性能計算系統(tǒng)方案建議書21 XXXXXX rx8620 計算服務(wù)器的特點和優(yōu)勢XXXXXX Integrity rx8620 是具有非常高性能價格比的 SMP 計算服務(wù)器，非常適合三院三部的結(jié)構(gòu)類計算任務(wù)的運算。XXXXXX Workload Manager(WLM)是一個非常簡單、高效、易用的資源分區(qū)和管理工具，通過它，系統(tǒng)管理員可根據(jù)計算服務(wù)器的資源情況及提交任務(wù)的優(yōu)先級給使用用戶靈活分配和調(diào)度 CPU、內(nèi)存及 I/O 等系統(tǒng)資源，當(dāng)更高優(yōu)先級的任務(wù)提交后，XXXXXX WLM 可動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)資源的分配，保證高優(yōu)先級的任務(wù)獲得所需的資源。實現(xiàn)對 Itanium2 架構(gòu)信息傳遞接口的高性能, 為開發(fā)人員提供了 API 和軟件庫來支持下有效,可移植的并行信息傳遞的應(yīng)用, 是分布式計算的理想選擇。一系列子程序, 為科學(xué)和技術(shù)計算提供了常用數(shù)學(xué)軟件, 并針對Itanium2 架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。2 處 理 器 特 別 適 合 于 高 性 能 計 算 領(lǐng) 域Inovative fatures to suport superior HPC performance GB/s us1