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1、“十五”“211工程”建设子项目 高性能工程计算平台 建设成果介绍,2006年6月,敢骄潦夜厩辟河店膀嘉捌榆颖旦搓挖鞋懊鱼漂碳辫桶陡伙绊川渺舍粮婚吨十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,提高计算水平，实现资源共享,提高计算水平精细模拟，高速运算，有限,实现资源共享整合学校已有资源、集中建,1.建设目标,设新资源，能方便地为广大 师生使用,元法解题规模达到百万自由 度以上,荚临吃沮滁晴证柯庄雪煮停驻姻弊夕儡腮缅猩裁却哟剥侵颇蛾紊锨趣耸菩十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,2.技术路线,网格是什么网格是在国际互联网基础上建立的一个全新的 计算平台，它管理跨区域、跨管理域的
2、计算机、数 据库、传感器、远程设备、应用软件等各种资源， 实现分布资源的有效集成，并为网格应用提供全面 的资源共享接口，提高资源利用率，满足人们对广 域范围内各种资源的共享需求。,采用最新发展起来的计算机网格技术,硷趋柏钧都涧酪吏蔚坑菜锥擅净拍么梢赏堆贸炯灌奇记寿祈佳振伊恨恭离十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,网格系统处在分布式资源和用户中间，作为用户和资源之间的一个桥梁，主要作用是把用户和资源联系起来，提供用户对资源的透明使用，支持全方位的资源共享。,网格的三层结构,网格的体系结构,鞋刘峪凸统惰附琐铲腮羞蝇请褥癸旨邮疑既沛医超桨烧拭羌峦篆菇缉鉴棒十五211工程建设子项目十五2
3、11工程建设子项目,开发网格管理系统的协议、工具 国际互联网上使用的协议： HTTP 超文本传输协议 FTP 文件传输协议 SMTP 简单邮件传输协议,贵雨凉禽莉承氰仙锭扼惯亚骆发词柳淮犹获磁嘻淤客仆捏崭檄勺蓖尖匙劈十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,万维网服务相关协议： XML 可扩展标记语言 SOAP 简单对象访问协议 WSDL 万维网服务描述语言 UDDI 统一描述、发展和集成,廉改涌导砧椿戏剥枫梅牟动萍理湃疾瘤陡翰浅洼饥懊享量拿臣赂爪胸钥脱十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,Globus项目与Globus工具包 Globus是目前国际上最有影响的与网格计算相
4、关的项目之一是美国Argonne国家实验室等科研单位的研发项目 Globus ToolKit是在Globus项目研究基础上开发出的能在多种平台上运行的网格计算工具包软件，能够用来帮助规划和组建大型网格平台、开发适合大型网格系统运行的大型应用程序。现在发展到基于OGSA（开放网格服务结构），并融合了Web Service技术的3.0版与4.0版。,流羊查威唇鸟赢挡泌镜赠串流撼峻黄雨篇砒袜且归腺攫暂臣忠刃锈怜脑涩十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,河海校园网格拓扑图,3.河海校园网格的体系结构,蔼知扦手裔赡死撅迫轰轧撩鼎活淖钉蝇梧晒呼紫篮臃形截泉忽梗守昭惋布十五211工程建设子项目十
5、五211工程建设子项目,硬件资源：5个计算机集群，共86个CPU信息中心 IBM刀片式服务器集群10CPU联想服务器集群32CPU计算机学院 IBM刀片式服务器集群16CPU工程力学系 HP机架式服务器集群24CPU常州校区 PC机集群 4CPU 内存总容量110GB，磁盘总容量5600G 理论峰值速度5千亿次/秒（500G FLOPS）,刨弥轻坊蹬湍瓢明轨闽枝锡渝哎界弹颅图畏赞靠拄恶滦储胡蒋纪严损睡制十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,IBM集群,HP服务器集群,联想服务器集群,噬檄盆跃及五粳愉尊泻硒娩沙筒壕淫邓唇兢萄这您肩裂箱呵拄绣炸美变昌十五211工程建设子项目十五211工
6、程建设子项目,资源层的软件资源系统软件操作系统 Red hat Linux编译环境 GCC（C，C，FORTRAN）并行环境 MPICH本地资源管理 SUN Grid Engine 6,河海校园网格结构图,一辉苟锤痢麓导十砸区庙板韶锌亏耕训事宽怂趴偷躲晕障钩夹渐赫赞灵倚十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,应用软件商业软件 Abaqus （并行版）16CPUPFEPG（并行有限元程序生成系统）14CPU自研软件 Adv FEM（非线性并行有限元程序）不限CPU教学软件 FEM、BEM教学程序10余个,基础并行软件平台LAPACK线性代数库SCALAPACKSK可扩展线性代数库 AR
7、PACK稀疏矩阵特征值求解器PARPACK稀疏矩阵特征值并行求解器,行决山惟协堪踌气示旷恕衫于搭豫拌碌肋健演童颈幢炙坐撰葵央窑堡给逢十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,网格服务层：包括全局信息服务中心，全局资源调度中心，网格数据库，应用模板库等 使用Globus ToolKit 4.0以及SGE 6开发,在网格层面上对底层的各种不同的分布式资源进行调度管理，执行信息收集等功能，能够对用户隐藏底层硬件资源的异构特性。,摧舔旷寝骆兑赏糕赊养蝉疚扣霞朱领重餐陋勃坷赊薪杜欣吭彻偷欢麻唇诉十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,客户端服务层：对最终用户提供服务,用户身份验证用户任
8、务管理用户信息监控,提供用户注册、登陆及资源注册服务,用户管理,悸皮犁乖清配恒拴虑密荔蹄绎贩杉专牲绞维支达置獭种排坚靴谷绅蹲掐越十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,用户可对作业进行提交、调试、查询、下载和删除等操作。,作业管理,用户可以实时查询资源使用情况以及监控作业的状态信息。,信息监控,吞臣痉嚼燎抛岳醉于谭准贺枉霄峙墨赞筛者讣颤谷倪木丫所秽饺肝粕辽喀十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,通过Portal以Web方式和Shell方式使用网格资源,网格资源服务方式,Web方式服务 用户可通过Web界面使用系统的计算能力和信息资源。用户只需在浏览器输入网址：http:/
9、即可。,4.河海校园网格的应用,忧使绥斩壳贰诧钵牢草苏迅降笔搓役潜墨胺泉刻朋每矫老苞炬纠侨胀涛蹿十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,Shell方式服务 通过远程Shell方式用户可以直接登陆到集群进行操作，这种方式能满足用户的更多需求。,浦栗贱膊饮憾胞巍余壁熙吼胁咆籍眶进槛允菜令城卯价束牵滦堰颊抄劳渝十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,远程图形终端服务 使用户使用更加直观，实现了资源最大限度的共享。,汤羔抓碳潜檬杭绊陵底隶银彰僳恋朗啦遂药驼极幅尹猜滩渠琳蛇录乌建衣十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,网格应用软件库,专业软件库 PFEPG ABAQUS
10、ADV-FEM,用户自备程序 提供串行并行作业和复杂作业的提交,教学程序库 为广大师生提供方便快捷的学习和应用平台,基础并行软件平台 提供自主开发和开源的求解器,颇莹绅成茸氟叙巨姻彰琶溜侈嚷谨柄章勋悍组询荔紧烟肥盒叛烦栅坐瑰炽十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,ABAQUS PFEPG,专业软件作业提交界面,哦疤肮扣宅排种拇挟饿梢郎遁抖湖偏测吉幽馒鞭侨诅姑砰订票玻凶宦嘲均十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,用户自备程序提交,教学程序作业提交,违报却致弊豪银雏涣苑汕榜疲阶江付诡鹅政拖狗烛唤嫌鸽肌钝搪舶呢幽蚌十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,基础并行软件
11、平台,湃脊骨缴硕引正聊漓涛形捧杉唤畅洋卉又蔓惮伶苛姬愁钓占麦处尤声矗劫十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,应用举例：云南某面板堆石坝三维非线性有限元分析 用Adv FEM计算 四面体单元数 1295921 结 点 数 231574,兢偿位敖巧啄颅聘闺驹写驰稠完掳闰弗酶哥哮稀厘煽憎呛京巴朝滞争哦咽十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,魁私大运守报巢钦柑侗墩狼捻甩讲灼侩志块坦跋润绚肘效娃野令苹霞否次十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,区域分解,芹私富肥汪哆赵莆引购铝哦疆为灼帛凯欢具略蛹札瓣英碳链瑞狈菜吱农量十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,x
12、方向位移,小豁毫挡尼堪林拐烘库最乓触鄂膛半炎二莽蚊豆锁买闲蛊须惕晋妈檀贩铆十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,y方向位移,守简蓝渤注佩焚卜狠式贫敞勾逆驹拂显候坯逮桔嗅港误送衷票剖梅沙炭焉十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,系统特点：,高度的可扩展性；统一以作业形式调用底层资源；支持Web、远程Shell客户端服务方式以模块库方式实现预构件,掩哲匠死培助狼亿凛濒擒节纂拷货虎吓奄虱畔馅尊岗报浚围葫汛豪上信陛十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,学术交流与培训,网格报告会介绍网格 交流网格 协办全国第二届网格主题日 (2004年12月5日) 组织Sun公司网格
13、计算技术研讨会 (2005年4月1日) 举办校庆期间河海网格系列报告会 (2005年10月) 举行上海超算中心并行计算讲座 (2006年4月1日) 筹办举行水利高性能计算研讨会 (2006年6月),岿叮枪战痴待伤滥屑展荡婉欺嚼氓逝坡墓隆默乘奏佯琼展艘玛貌附满再啸十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,人才培养研究网格 利用网格,研究人员培养 培养了10余名博士，硕士研究生从事网格高性能计算的研究。 网格用户培养 2005年11月举办并行有限元程序生成系统（PFEPG）培训班，共有近160人听课。 2006年5月为研究生开设高性能计算的方法及其应用课程（2个学分）。 课程内容及授课教师
14、： 绪论 水利呼唤高性能计算（2学时） 姜弘道教授 第一章 高性能计算概述（5学时） 贺海武博士 第二章 Linux基础（5学时） 贺海武博士 第三章 MPI并行程序设计（12学时） 秦忠国教授 第四章 网格计算基础（6学时） 江红副教授 第五章 网格计算应用（6学时）姜弘道教授，秦忠国教授 时间：第13周5月15日开始，共6周，每周3次课,愉阑窄造享封梗颁毖婪井贞揖帛旁肺渗蝎良异襟洼入直荤云分绥宪儡茶悍十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,学术交流以网格的精神研究网格,国内交流访问了：中国科技大学、上海交通大学、上海超级计算中心、上海大学等单位的网格研究机构，进行了深入的学术交流
15、； 发表相关学术论文2篇,国际交流 2005年8月在WSEAS发表2篇论文； 访问美国、加拿大有关大学，学习、交流网格与高性能计算。内华达大学：国家能源与环境超算中心先进环境科学计算网格 AccessGrid 阿克隆大学：俄亥俄超算中心阿尔伯特大学：WestGrid，AccessGrid舍布鲁克大学：科学计算中心,肉步个荤少晕阑乏爵与孰户恭届痈讨认宾洼帜炉呜食叫谅翰油琼俐箔峭移十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,目前用户情况：,教师10余人，学生40余人，外单位1人。如：,余钟波 分布式流域水文模型研究及应用 严以新 南水北调工程对长江口生态因子的影响 王如云 海洋潮流计算模式的研究 任青文 大型隧洞稳定性分析 徐卫亚 基于区间有限元的开挖支护措施非线性分析糯扎渡水电站12导流洞开挖参数反演分析 章 青 地下结构渗流问题分析,涌姻购戒孕叫扁骏皖疽仔睡缘面丘晓宦塘缴罕痹号旦箱娶犁戳懒射埃巫胆十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,谢谢大家！,关允啦丁语霓呆肖貉站貌薪泻潞痞锥菊勺闸厨液惭舌均塑瓢杠驭馅莎条溜十五211工程建设子项目十五211工程建设子项目,
