《高性能工程计算平台》建设成果介绍ppt-PowerPo

“十五””“211工程程”建设设子项目目《高性能能工程计计算平台台》建设成果果介绍2006年6月月提高计算算水平，，实现资资源共享享提高计算算水平———精细细模拟，，高速运运算，有有限实现资源源共享———整合合学校已已有资源源、集中中建1.建设设目标设新资源源，能方方便地为为广大师生使用用元法解题题规模达达到百万万自由度以上2.技术术路线网格是什什么———网格是在在国际互互联网基基础上建建立的一一个全新新的计算平台台，它管管理跨区区域、跨跨管理域域的计算算机、数数据库、传传感器、、远程设设备、应应用软件件等各种种资源，，实现分布布资源的的有效集集成，并并为网格格应用提提供全面面的资源共共享接口口，提高高资源利利用率，，满足人人们对广广域范围内内各种资资源的共共享需求求。采用最新新发展起起来的计计算机网网格技术术网格系统统处在分分布式资资源和用用户中间间，作为为用户和和资源之之间的一一个桥梁梁，主要要作用是是把用户户和资源源联系起起来，提提供用户户对资源源的透明明使用，，支持全全方位的的资源共共享。网格的三三层结构构网格的体体系结构构开发网格格管理系系统的协协议、工工具国际互联联网上使使用的协协议：HTTP超超文本传输协协议FTP文文件传输输协议SMTP简简单邮件传输输协议万维网服务相相关协议：XML可可扩展标记语语言SOAP简简单对象访问问协议WSDL万万维网服务描描述语言UDDI统统一描述、发发展和集成Globus项目与Globus工工具包Globus是目前国际际上最有影响响的与网格计计算相关的项项目之一是美国Argonne国国家实验室等等科研单位的的研发项目GlobusToolKit是在在Globus项目研究究基础上开发发出的能在多多种平台上运行的网网格计算工具具包软件，能能够用来帮助助规划和组建大大型网格平台台、开发适合合大型网格系系统运行的大型型应用程序。。现在发展到基基于OGSA（开放网格格服务结构）），并融合了了WebService技术的3.0版与4.0版。河海校园网格格拓扑图3.河海校园园网格的体系系结构硬件资源：5个计算机集集群，共86个CPU信息中心IBM刀片片式服务器集集群10CPU联想服务器集集群32CPU计算机学院IBM刀片片式服务器集集群16CPU工程力学系HP机架式式服务器集群群24CPU常州校区PC机集群群4CPU内存总容量110GB，，磁盘总容量量5600G理论峰值速度度5千亿次/秒（500GFLOPS）IBM集群HP服务器集集群联想服务器集集群资源层的软件件资源系统软件操作系统RedhatLinux编译环境GCC（C，，C＋＋，FORTRAN）并行环境MPICH本地资源管理理SUNGridEngine6河海校园网格格结构图应用软件商业软件Abaqus（并行版版）16CPUPFEPG（（并行有限元元程序生成系系统）14CPU自研软件AdvFEM（非线性性并行有限元元程序）不限限CPU教学软件FEM、BEM教学程序序10余个基础并行软件件平台LAPACK线性代数库库SCALAPACKSK可扩展线性性代数库ARPACK稀疏矩阵特特征值求解器器PARPACK稀疏矩阵阵特征值并行行求解器网格服务层：：包括全局信信息服务中心心，全局资源源调度中心，，网格数据库，，应用模板库库等使用GlobusToolKit4.0以以及SGE6开发在网格层面上上对底层的各各种不同的分分布式资源进进行调度管理理，执行信息息收集等功能能，能够对用用户隐藏底层层硬件资源的的异构特性。。客户端服务层层：对最终用用户提供服务务用户身份验证证用户任务管理理用户信息监控控提供用户注册册、登陆及资资源注册服务务用户管理用户可对作业业进行提交、、调试、查询询、下载和删删除等操作。。作业管理用户可以实时时查询资源使使用情况以及及监控作业的的状态信息。。信息监控通过Portal以Web方式和Shell方方式使用网格格资源网格资源服务务方式Web方式服服务用户可通过Web界面使使用系统的计计算能力和信信息资源。用用户只需在浏浏览器输入网网址：即即可。4.河海校园园网格的应用用Shell方方式服务通过远程Shell方式式用户可以直直接登陆到集集群进行操作作，这种方式式能满足用户户的更多需求求。远程图形终端端服务使用户使用更更加直观，实实现了资源最最大限度的共共享。网格应用软件件库专业软件库PFEPGABAQUSADV-FEM用户自备程序序提供串行并行行作业和复杂杂作业的提交交教学程序库为广大师生提提供方便快捷捷的学习和应应用平台基础并行软件件平台提供自主开发发和开源的求求解器ABAQUSPFEPG专业软件作业业提交界面用户自备程序序提交教学程序作业业提交基础并行软件件平台应用举例：云云南某面板堆堆石坝三维非非线性有限元元分析用用AdvFEM计算四四面体体单元数1295921

结点点数数231574CPU数计算时间（s）146084.44543.38156.31291.51673.7区域分解x方向位移y方向位移系统特点：高度的可扩展展性；统一以作业形形式调用底层层资源；支持Web、、远程Shell客户端端服务方式以模块库方式式实现预构件件学术交流与培培训网格报告会———介绍网格格交流网格格协办全国第二二届网格主题题日(2004年年12月5日日)组织Sun公公司网格计算算技术研讨会会(2005年年4月1日)举办校庆期间间河海网格系系列报告会(2005年年10月)举行上海超算算中心并行计计算讲座(2006年年4月1日)筹办举行水利利高性能计算算研讨会(2006年年6月)人才培养———研究网格利利用网格研究人员培养养培养了10余余名博士，硕硕士研究生从从事网格高性性能计算的研研究。网格用户培养养2005年11月举办并并行有限元程程序生成系统统（PFEPG）培训班班，共有近160人听课课。2006年5月为研究生生开设《高性性能计算的方方法及其应用用》课程（2个学分）。。课程内容及授授课教师：绪论水利呼呼唤高性能计计算（2学时时）姜弘道道教授第一章高性性能计算概述述（5学时））贺海武博博士第二章Linux基础础（5学时））贺海武博博士第三章MPI并行程序序设计（12学时）秦秦忠国教授第四章网格格计算基础（（6学时）江江红副教授授第五章网格格计算应用（（6学时）姜姜弘道教授，，秦忠国教授授时间：第13周5月月15日开始始，共6周，，每周3次课课学术交流———以网格的精精神研究网格格国内交流访问了：中国国科技大学、、上海交通大大学、上海超超级计算中心心、上海大学学等单位的网格研研究机构，进进行了深入的的学术交流；；发表相关学术术论文2篇国际交流2005年8月在WSEAS发表2篇论文；访问美国、加加拿大有关大大学，学习、、交流网格与高性能能计算。内华达大学：：国家能源与与环境超算中中心先进环境科学学计算网格AccessGrid阿克隆大学：：俄亥俄超算算中心阿尔伯特大学学：WestGrid，，AccessGrid舍布鲁克大学学：科学计算算中心目前用户情况况：教师10余人人，学生40余人，外单单位1人。如如：余钟波分布布式流