教育裝備采購(gòu)網(wǎng)訊：三十年前，“樓上樓下電視電話”的家庭夢(mèng)想曾一度被嗤笑為癡人說夢(mèng)。然而在短短的三十年之后，我們就已經(jīng)可以把電視、電話、電腦托在掌心里使用了，而這翻天巨變的基礎(chǔ)就是數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展。作為關(guān)乎國(guó)家和民族發(fā)展的教育領(lǐng)域，更是數(shù)字科技應(yīng)用的先行者。近日，一套曙光高性能計(jì)算集群系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)駐華東理工師范大學(xué)，為該校打造全新的教學(xué)、科研、生活、管理信息化服務(wù)平臺(tái)。曙光構(gòu)建的高性能、高可靠、高可擴(kuò)展、易管理性數(shù)字化校園管理網(wǎng)，將在一定程度上提升華東理工大學(xué)示范大學(xué)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，將有效助力華東理工迅速成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名、學(xué)科特色鮮明的高水平研究型大學(xué)。
一般情況下，數(shù)字校園的建設(shè)主要包括網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、各類應(yīng)用支撐系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)、組織管理、學(xué)校社區(qū)服務(wù)、教學(xué)活動(dòng)、公共服務(wù)、學(xué)術(shù)研究等，從而將校園網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)校園的神經(jīng)系統(tǒng)，完成實(shí)現(xiàn)校園的信息傳遞和服務(wù)。
高校用戶：數(shù)字化校園建設(shè)勢(shì)在必行
隨著高校數(shù)字化校園建設(shè)的深入，高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲入到各級(jí)教育行業(yè)當(dāng)中。構(gòu)建高性能計(jì)算平臺(tái)已經(jīng)成為各大高校提高教育質(zhì)量的重要手段。而隨著用戶不斷增加，海量信息處理、信息開發(fā)和科學(xué)研究使各大職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)高性能計(jì)算服務(wù)的需求越來越高。學(xué)校希望利用高性能計(jì)算平臺(tái)進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)校科研實(shí)力。一般的高校在選擇服務(wù)器時(shí)不僅對(duì)高性能計(jì)算能力要求較高，而且對(duì)產(chǎn)品的性能、大規(guī)模集群監(jiān)控管理以及服務(wù)進(jìn)行綜合考慮，因此對(duì)于具有高性能、高擴(kuò)展性等高性能計(jì)算平臺(tái)有著極大的市場(chǎng)需求。
位列國(guó)家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)行列的華東理工大學(xué)，歷史悠久，已經(jīng)擁有百年歷史。在經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的改革與建設(shè)，現(xiàn)如今已發(fā)展成為特色鮮明、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的研究型全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)。
學(xué)校在技術(shù)轉(zhuǎn)移與產(chǎn)學(xué)研合作方面特色鮮明，處于地位。入選了首批國(guó)家技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機(jī)構(gòu)，加盟了“新一代煤（能源）化工”、“汽車輕量化”、“抗生素”等三個(gè)國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，特別是向美國(guó)最大的煉油企業(yè)Valero公司進(jìn)行的“石油焦氣化技術(shù)”實(shí)施許可，標(biāo)志著中國(guó)大型化工成套技術(shù)首次向美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施技術(shù)轉(zhuǎn)移，也是中國(guó)高校迄今為止獲得的最高海外技術(shù)許可費(fèi)用項(xiàng)目。
長(zhǎng)期以來，華東理工大學(xué)一直朝著把學(xué)校建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名、學(xué)科特色鮮明的高水平研究型大學(xué)的總體目標(biāo)前進(jìn)，并且一直在努力著，他們同時(shí)也堅(jiān)信：借助科技的力量進(jìn)行校園數(shù)字化建設(shè)勢(shì)在必行。
華東理工：原有高性能系統(tǒng)無法滿足日益增長(zhǎng)的研究需求
華東理工大學(xué)作為國(guó)內(nèi)知名的高等學(xué)府，其設(shè)有的研究基地和研究項(xiàng)目為國(guó)家的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。在曙光公司的助力下，華東理工大學(xué)已經(jīng)建有高性能計(jì)算集群系統(tǒng)，原有系統(tǒng)由32個(gè)曙光4380A計(jì)算節(jié)點(diǎn)+登錄節(jié)點(diǎn)+管理節(jié)點(diǎn)+IO節(jié)點(diǎn)+ 存儲(chǔ)系統(tǒng)Myrinet高速計(jì)算網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。該系統(tǒng)自2006年成功部署后至今使用情況穩(wěn)定，具有高利用率，低故障率等特點(diǎn)，保證了學(xué)校所有用戶的正常使用，順利的協(xié)助用戶完成相關(guān)的科研工作。
但是隨著社會(huì)的發(fā)展和研究項(xiàng)目的需求，原有的這套系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足龐大的研究需求，所以華東理工大學(xué)急需在原有的系統(tǒng)之上建設(shè)更為成熟、更具高標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)平臺(tái)。
華東理工大學(xué)高性能集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是用于華東理工大學(xué)材料設(shè)計(jì)、催化劑設(shè)計(jì)、藥物設(shè)計(jì)、計(jì)算生物學(xué)、流體與固體力學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域的科學(xué)研究，促進(jìn)相關(guān)學(xué)科科研的發(fā)展，因此對(duì)成熟穩(wěn)定、高可靠、高性能的系統(tǒng)平臺(tái)方案有著巨大需求。
曙光公司：延續(xù)服務(wù)，構(gòu)造用戶需求的高效能計(jì)算集群系統(tǒng)
曙光公司作為服務(wù)器行業(yè)的領(lǐng)軍者，服務(wù)器資源有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。近年來，曙光公司為國(guó)內(nèi)眾多高校構(gòu)建了眾多具有高標(biāo)準(zhǔn)、高水平、高性能的系統(tǒng)平臺(tái)，能夠滿足不同高校多不同研究領(lǐng)域的計(jì)算需求。此次構(gòu)建高性能集群系統(tǒng)，華東理工大學(xué)原有的曙光高性能系統(tǒng)為曙光公司構(gòu)建全新的系統(tǒng)平臺(tái)提供了方便。此次構(gòu)建的系統(tǒng)能夠最大程度地滿足華東理工科研工作對(duì)高性能計(jì)算能力及存儲(chǔ)需求。
本系統(tǒng)采用曙光高效能計(jì)算機(jī)架構(gòu)來構(gòu)建，采用CPU+GPU的混合架構(gòu)，由7個(gè)機(jī)柜組成，用來安裝GPU專用機(jī)和曙光A840r-H計(jì)算節(jié)點(diǎn)，管理、登錄、I/O節(jié)點(diǎn)、高速交換機(jī)、存儲(chǔ)等設(shè)備。
曙光高效能計(jì)算機(jī)力求在體系結(jié)構(gòu)、多處理機(jī)芯片組、高性能節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)、高可擴(kuò)展互連網(wǎng)絡(luò)、高吞吐率通信軟件、多線程分割全局地址空間編程模型及編譯器等核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)較大突破；并提供高效能計(jì)算機(jī)的高密度節(jié)點(diǎn)、可靠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、虛擬化軟件、高效能海量存儲(chǔ)、并行文件系統(tǒng)、大規(guī)模系統(tǒng)的管理軟件、系統(tǒng)級(jí)魯棒性技術(shù)、超大規(guī)模并行算法等產(chǎn)品及技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能、可編程性、可移植性和穩(wěn)定性。
本方案的最大特點(diǎn)是采用了GPU專用機(jī)。GPU專用機(jī)兼容目前主流的32位及64位應(yīng)用，并且專門針對(duì)CAD、仿真模擬、動(dòng)畫制作以及CG渲染等應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，主要面向電影，設(shè)計(jì)，動(dòng)畫，建筑，機(jī)械，石油等行業(yè)用戶。它能解決可表示為數(shù)據(jù)并行計(jì)算的問題--在許多數(shù)據(jù)元素上并行執(zhí)行的程序，具有極高的計(jì)算密度（數(shù)學(xué)運(yùn)算與存儲(chǔ)器運(yùn)算的比率）。
GPU專用機(jī)系統(tǒng)采用最新推出的Intel 5500系列至強(qiáng)處理器和高性能芯片組，支能夠持1333/1066MHz高速前端總線，極大地提高整機(jī)性能和運(yùn)行效率。支持6塊內(nèi)置硬盤，機(jī)器提供的集成SATA控制器和SATA RAID功能在提供強(qiáng)大的性能的同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的安全，同時(shí)，四根第二代PCI-E×16擴(kuò)展插槽提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸率，為用戶的高端顯示需求提供了保障。不僅為系統(tǒng)平臺(tái)提供了超群的高性能和高可靠性,而且為以后的平臺(tái)升級(jí)預(yù)留了空間。
在計(jì)算系統(tǒng)方面，曙光公司采用了開放的Cluster集群系統(tǒng)，它擁有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)已經(jīng)占據(jù)了目前高性能計(jì)算機(jī)的主流位置，在TOP500中占據(jù)了80%以上的份額，在中小規(guī)模的高性能計(jì)算系統(tǒng)中更是占據(jù)統(tǒng)治地位。
而本方案的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則從性能和可靠?jī)蓚€(gè)原則出發(fā)，采用2套網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)配置都考慮了擴(kuò)展余量，以便系統(tǒng)擴(kuò)充。該方案設(shè)計(jì)充分考慮到了計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的性能參數(shù)，在保證了系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，使每臺(tái)設(shè)備都能得到最大限度的利用。
存儲(chǔ)系統(tǒng)采用曙光新一代Gridview大型機(jī)綜合管理系統(tǒng)來提供統(tǒng)一的集中式監(jiān)控平臺(tái)，具備可擴(kuò)展性、集成性、可靠性和易用性等特點(diǎn)。
曙光高性能集群系統(tǒng)的特性優(yōu)勢(shì)
先進(jìn)性：曙光系統(tǒng)采用先進(jìn)而成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，適應(yīng)大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算及數(shù)據(jù)處理的需要，所選設(shè)備指標(biāo)應(yīng)具有適度超前性，使整個(gè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的生命力，并具有更高的密度、更好的擴(kuò)展性和更好的可管理性；
完整性：曙光方案為用戶提供了一個(gè)完整的、整體的解決方案。在系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件之上，配置了SKVM系統(tǒng)和集群管理軟件、作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，使得各個(gè)子系統(tǒng)可以完好整合。完整性還體現(xiàn)在：
硬件和系統(tǒng)的完整性：曙光方案是一個(gè)完整的解決方案，用戶無需增加額外的硬件和軟件即可保證系統(tǒng)中所有設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
應(yīng)用的完整性：曙光方案不僅是硬件和系統(tǒng)軟件的解決方案，同時(shí)也是應(yīng)用層的解決方案。
完整的培訓(xùn)和文檔：曙光公司不僅讓用戶能夠使用機(jī)器，而且還讓用戶能夠用好機(jī)器。為此本方案提供了一系列的培訓(xùn)，培訓(xùn)課程分別針對(duì)不同的人員，包括：普通用戶、系統(tǒng)管理人員、開發(fā)人員；培訓(xùn)的內(nèi)容包括從集群的簡(jiǎn)單使用到并行軟件的研制和并行算法的設(shè)計(jì)、從系統(tǒng)的管理和日常維護(hù)到設(shè)備的原理等一應(yīng)俱全；訓(xùn)的教師也包括一線經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)工程師和長(zhǎng)期從事科學(xué)研究的中科院計(jì)算所的專家。在有完備的培訓(xùn)的同時(shí)，又為用戶提供了完備文檔。
兼容性：曙光方案采用了應(yīng)用最廣泛的X86-64平臺(tái)，兼容性有了更好的保證。可以運(yùn)行64位應(yīng)用的同時(shí)，還可以兼容32位的應(yīng)用，普通的32位應(yīng)用軟件可以不經(jīng)過重新編譯直接運(yùn)行在這樣的系統(tǒng)之下。這樣，用戶就可以由32位平滑的過渡到64位。
穩(wěn)定性：曙光高性能計(jì)算機(jī)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，受到了用戶的廣泛贊譽(yù)和有關(guān)部門的認(rèn)可。
曙光公司為華東理工大學(xué)量身定制的解決方案得到了用戶的高度認(rèn)可，能夠有效的滿足華東理工大學(xué)的研究以及計(jì)算需求。曙光公司作為國(guó)產(chǎn)服務(wù)器市場(chǎng)的領(lǐng)軍隊(duì)伍，歷年來為用戶提供了大量的行之有效的解決方案，曙光的產(chǎn)品技術(shù)均達(dá)到用戶對(duì)于大規(guī)模系統(tǒng)建設(shè)的需求。
此次為華東理工大學(xué)構(gòu)建的曙光集群系統(tǒng)平臺(tái)為華東理工之后的研究課題提供了重要的技術(shù)保障。在實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)約管理的同時(shí)，大大減少了用戶的后期維護(hù)和管理成本。相信在曙光公司的助力下，華東理工大學(xué)將為我國(guó)的科學(xué)研究以及人才培養(yǎng)能夠做出更大的貢獻(xiàn)，而華東理工成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名、學(xué)科特色鮮明的高水平研究型大學(xué)的總體目標(biāo)也將指日可待。
