超级计算管理系统(SCMS)课件

超级计算管理系统(ScMS)--需求和概要设计超级计算管理系统(ScMS)--需求和概要设计1一、背景1.超级计算在多个领域的应用气象应用流体力学地球物理气象生态学空间科学化学工程……一、背景1.超级计算在多个领域的应用气象应用流体力学地球物理22.超级计算中心

曙光4000A

系统峰值

10.2Tflops

计算结点

512个4路AMDOpteron处理器

存储结点

16个4路AMDOpteron处理器

接入结点

4个4路AMDOpteron处理器

CPU

AMDOPTERON850,2.4GHz，总共2128个CPU

系统内存总容量

4256GB

磁盘总容量

20TB

体系架构

Cluster、Myrinet2000

操作系统

TurboLinux8.0上海超级计算中心2.超级计算中心

曙光4000A

系统峰值

10.2Tf3NCSA，美国国家计算机安全DellIntel?64LinuxCluster[abe]Peakperformance:89.47TF(62.68TFsustained)Top500listdebut:#8(June2007)SGIAltix[cobalt]1,024IntelItanium2processorsPeakperformance:6.55TF(6.1TFsustained)Top500listdebut:#48(June2005)NCSA，美国国家计算机安全DellIntel?6443.使用方式登录方式主要有三种：通过rsh、ssh和telnet等使用专门的客户端通过拨号的方式登录。

并行开发环境PVMMPIopenMP3.使用方式登录方式主要有三种：并行开发环境54.目前超级计算系统的缺点从一个用户的角度讲，除了研究本专业领域之外，还需花费相当的时间来编制和调试并行程序从超级计算中心的角度来讲，需要为用户提供并行编程方面的培训。

4.目前超级计算系统的缺点从一个用户的角度讲，除了研究本专业6二、项目概要开发超级计算管理系统(SupercomputingManagmentSystem,SMS),目的是将用户从复杂的并行编程的工作中解放出来，同时削减超级计算中心在培训方面的投入。二、项目概要开发超级计算管理系统(Superc7MPI集群提供各种矩阵运算服务，基本四则运算（加、减、乘、除），求*,求逆，求特征向量，FFT等MPI集群提供各种矩阵运算服务，8应用服务器负责用户认证、计费和计算任务管理应用服务器负责用户认证、计费和计算任务管理9用户通过超级计算任务客户端登录到应用服务器。然后用Matlab实现自己的运算，并创建计算任务，将计算任务发送给超级计算管理系统客户端用户通过超级计算任务客户端登录到应用服务器。10三、功能需求1.用户认证三、功能需求1.用户认证112.计费计算时间：应用服务器将计算任务发给MPI集群开始计时，到应用服务器接收到计算结果，为止。费用与计算时间成正比。2.计费计算时间：应用服务器将计算任务发给MPI集群开始计时123.计算任务管理3.计算任务管理134.用户管理4.用户管理14四、非功能需求1.安全性用户客户端与应用服务器的数据传输，须加密传输。如下所示：信息----〉加密-----〉传输-----〉解密-----〉信息。2.可扩展性方便系统功能的扩展。四、非功能需求1.安全性15五、系统平台和工具Matlab客户端操作系统：windowsxpMatlab：7.0开发工具：vc++应用服务器操作系统平台：Unix/Linux开发语言：C/C++Mpi集群---矩阵服务器操作系统平台：Unix/Linux开发语言：C/C++五、系统平台和工具Matlab客户端应用服务器Mpi集群-16六、数据库设计字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无UsernameChar50否无Passwordchar50否无表Fee字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无FeeLong8否0.00Time_usedtime否0:00:002.表Fee表login六、数据库设计类型长度是否NULL默认值说明Useridi17字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无Telchar20是无Addreechar50是无IDchar18是无3.表user字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无18七、安全数据传输认证过程：客户端生成一对会话密钥，用认证公钥加密会话公钥、用户名和密码，并传给服务器，服务器用认证私钥解密，对用户名和密码进行验证，如果通过验证，则开始会话。七、安全数据传输认证过程：19会话过程：客户端将计算任务用会话私钥加密，并传给服务器。服务器用会话公钥解密。会话过程：20九、计算任务格式矩阵计算格式采用xml文件格式：<operator>operator</operator><para-1>A</para-1><para-2>B</para-2>表示的运算是：AoperatorB九、计算任务格式矩阵计算格式采用xml文件格式：21举例：A*B<operator>*</operator><para-1>A</para-1><para-2>B</para-2>举例：22批量任务（使用嵌套）<operator>operator</operator><para-1type=1row=col=><operator>operator1</operator><para-1type=0row=col=>A1</para-1><para-2type=0row=col=>A2</para-2></para-1><para-2type=0row=col=return=>B</para-2>表达式：(A1operator1A2)operatorBtype：0=参数；1=表达式row：矩阵行数col：矩阵列数批量任务（使用嵌套）type：23完了！完了！24超级计算管理系统(ScMS)--需求和概要设计超级计算管理系统(ScMS)--需求和概要设计25一、背景1.超级计算在多个领域的应用气象应用流体力学地球物理气象生态学空间科学化学工程……一、背景1.超级计算在多个领域的应用气象应用流体力学地球物理262.超级计算中心

曙光4000A

系统峰值

10.2Tflops

计算结点

512个4路AMDOpteron处理器

存储结点

16个4路AMDOpteron处理器

接入结点

4个4路AMDOpteron处理器

CPU

AMDOPTERON850,2.4GHz，总共2128个CPU

系统内存总容量

4256GB

磁盘总容量

20TB

体系架构

Cluster、Myrinet2000

操作系统

TurboLinux8.0上海超级计算中心2.超级计算中心

曙光4000A

系统峰值

10.2Tf27NCSA，美国国家计算机安全DellIntel?64LinuxCluster[abe]Peakperformance:89.47TF(62.68TFsustained)Top500listdebut:#8(June2007)SGIAltix[cobalt]1,024IntelItanium2processorsPeakperformance:6.55TF(6.1TFsustained)Top500listdebut:#48(June2005)NCSA，美国国家计算机安全DellIntel?64283.使用方式登录方式主要有三种：通过rsh、ssh和telnet等使用专门的客户端通过拨号的方式登录。

并行开发环境PVMMPIopenMP3.使用方式登录方式主要有三种：并行开发环境294.目前超级计算系统的缺点从一个用户的角度讲，除了研究本专业领域之外，还需花费相当的时间来编制和调试并行程序从超级计算中心的角度来讲，需要为用户提供并行编程方面的培训。

4.目前超级计算系统的缺点从一个用户的角度讲，除了研究本专业30二、项目概要开发超级计算管理系统(SupercomputingManagmentSystem,SMS),目的是将用户从复杂的并行编程的工作中解放出来，同时削减超级计算中心在培训方面的投入。二、项目概要开发超级计算管理系统(Superc31MPI集群提供各种矩阵运算服务，基本四则运算（加、减、乘、除），求*,求逆，求特征向量，FFT等MPI集群提供各种矩阵运算服务，32应用服务器负责用户认证、计费和计算任务管理应用服务器负责用户认证、计费和计算任务管理33用户通过超级计算任务客户端登录到应用服务器。然后用Matlab实现自己的运算，并创建计算任务，将计算任务发送给超级计算管理系统客户端用户通过超级计算任务客户端登录到应用服务器。34三、功能需求1.用户认证三、功能需求1.用户认证352.计费计算时间：应用服务器将计算任务发给MPI集群开始计时，到应用服务器接收到计算结果，为止。费用与计算时间成正比。2.计费计算时间：应用服务器将计算任务发给MPI集群开始计时363.计算任务管理3.计算任务管理374.用户管理4.用户管理38四、非功能需求1.安全性用户客户端与应用服务器的数据传输，须加密传输。如下所示：信息----〉加密-----〉传输-----〉解密-----〉信息。2.可扩展性方便系统功能的扩展。四、非功能需求1.安全性39五、系统平台和工具Matlab客户端操作系统：windowsxpMatlab：7.0开发工具：vc++应用服务器操作系统平台：Unix/Linux开发语言：C/C++Mpi集群---矩阵服务器操作系统平台：Unix/Linux开发语言：C/C++五、系统平台和工具Matlab客户端应用服务器Mpi集群-40六、数据库设计字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无UsernameChar50否无Passwordchar50否无表Fee字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无FeeLong8否0.00Time_usedtime否0:00:002.表Fee表login六、数据库设计类型长度是否NULL默认值说明Useridi41字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无Telchar20是无Addreechar50是无IDchar18是无3.表user字段名类型长度是否NULL默认值说明Useridint4否无42七、安全数据传输认证过程：客户端生成一对会话密钥，用认证公钥加密会话公钥、用户名和密码，并传给服务器，服务器用认证私钥解密，对用户名和密码进行验证，如果通过验证，则开始会话。七、安全数据传输认证过程：43会话过程：客户端将计算任务用会话私钥加密，并传给服务器。服务器用会话公钥解密。会话过程：44九、计算任务格式矩阵计算格式采用xml文件格式：<operator>operator</operator><para-1>A</para-1><para-2>B</para-2>表示的运算是：AoperatorB九、