項(xiàng)目介紹

    國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心IT4Innovations是捷克共和國(guó)VŠB——奧斯特拉瓦技術(shù)大學(xué)(VŠB-TUO)中的一個(gè)研究機(jī)構(gòu)，由歐盟運(yùn)作項(xiàng)目“創(chuàng)新研究與開(kāi)發(fā)”資助。來(lái)自捷克共和國(guó)各大主要科研機(jī)構(gòu)的數(shù)以百計(jì)的研究人員在利用該中心進(jìn)行計(jì)算工作。自2011年起，IT4Innovations便加入了享負(fù)盛名的歐洲PRACE超級(jí)計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)，為來(lái)自歐洲其他國(guó)家的研究人員提供計(jì)算資源。

挑戰(zhàn)

    IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心正在建造一臺(tái)獨(dú)一無(wú)二的超級(jí)計(jì)算機(jī)，用以支持該中心的用戶(hù)所進(jìn)行的前沿計(jì)算研究。這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)由兩部分構(gòu)成：一部分是從2013年6月投入運(yùn)行的集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Anselm，另一部分是將于2015年初投入運(yùn)行的更大規(guī)模的集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，后者有望躋身于全世界超級(jí)計(jì)算機(jī)一百?gòu)?qiáng)榜單。

    Anselm系統(tǒng)現(xiàn)已是捷克最大的集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它作為DECI TIER-1系統(tǒng)，是PRACE的一部分。有關(guān)這些系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.it4i.cz/hardware/en。

    IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心主要有六個(gè)研究方向，分別使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)和有限元分析/有限元法(FEA/FEM)等方法處理多種計(jì)算問(wèn)題，包括實(shí)時(shí)交通分析/管理、洪水建模/預(yù)測(cè)、空氣污染建模/預(yù)防、分子動(dòng)力學(xué)仿真和新材料建模等。

    面對(duì)形形色色的用戶(hù)和應(yīng)用，IT4I意識(shí)到他們需要為超級(jí)計(jì)算中心用戶(hù)提供一種可靠、高性能的作業(yè)負(fù)載管理產(chǎn)品。在采購(gòu)過(guò)程中，IT4I要求提供高級(jí)作業(yè)調(diào)度程序和資源管理器以及高級(jí)應(yīng)用分析工具。在硬件供應(yīng)商Bull的投標(biāo)中，捆綁了滿(mǎn)足這些要求的產(chǎn)品。

    在采購(gòu)過(guò)程中對(duì)于作業(yè)負(fù)載管理器設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)是：較高的計(jì)算資源效率和利用率；穩(wěn)健的批量作業(yè)和交互作業(yè)運(yùn)行；支持使用GPU/協(xié)處理器卡進(jìn)行節(jié)點(diǎn)調(diào)度；支持作業(yè)依賴(lài)性和作業(yè)陣列；確保操作的容錯(cuò)性和高可用性；具有用于調(diào)度與作業(yè)執(zhí)行的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)資源，包括軟件許可證等外部動(dòng)態(tài)資源；支持資源預(yù)留；支持回填；可向用戶(hù)通知作業(yè)生命周期事件；可對(duì)用戶(hù)/用戶(hù)組和資源進(jìn)行限制或定額配給；擁有記錄完備的高質(zhì)量API，支持C和Python等常見(jiàn)編程語(yǔ)言；以及許多其它特定技術(shù)要求。

    “無(wú)疑我們需要一款高質(zhì)量的調(diào)度程序——所有的超級(jí)計(jì)算中心都需要這樣的程序，因?yàn)榇_保資源利用率達(dá)到最高是計(jì)算中心成功的關(guān)鍵，”計(jì)算中心主任Martin Palkovi說(shuō)道。“當(dāng)你投入如此多的時(shí)間、資源和精力來(lái)打造一個(gè)超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)來(lái)支持?jǐn)?shù)以百計(jì)的用戶(hù)需求時(shí)，就應(yīng)當(dāng)確保作業(yè)負(fù)載管理系統(tǒng)可靠無(wú)誤，能夠提供你需要的性能。”

    “PBS Professional實(shí)施起來(lái)迅速簡(jiǎn)單，使用戶(hù)可以快速投入工作，具備了我們對(duì)調(diào)度程序所要求的強(qiáng)大商用功能。此外，Altair提供的高水準(zhǔn)支持正是我們這樣的機(jī)構(gòu)極度需要的。”

Branislav Jansík

IT4I超級(jí)計(jì)算服務(wù)部總監(jiān)

IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心內(nèi)的集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

解決方案

    IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心使用PBS Professional管理其新型Bull超級(jí)計(jì)算機(jī)，該超級(jí)計(jì)算機(jī)由200多位計(jì)劃用戶(hù)所共享。PBS Professional易于實(shí)施和使用，具有極高的可靠性，這些都是使其脫穎而出的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。該中心還采用了PBS Analytics，并計(jì)劃隨著集群機(jī)使用規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)更多的產(chǎn)品進(jìn)行考察評(píng)估。

    為滿(mǎn)足調(diào)度程序的嚴(yán)格采購(gòu)要求，Bull的專(zhuān)家對(duì)很多商用開(kāi)源產(chǎn)品進(jìn)行了評(píng)估，最后決定推薦Altair PBS Professional®作為作業(yè)負(fù) 載管理器。

    “要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量大規(guī)模的作業(yè)負(fù)載管理，PBS Professional是極佳的選擇，”Bull的ISV聯(lián)盟主任 Olivier David說(shuō)道，“我們將PBS Professional和bullx超級(jí)計(jì)算機(jī)套裝緊密集成，配以經(jīng)過(guò)優(yōu)化的bullxMPI，可保證用戶(hù)應(yīng)用在bullx超級(jí)計(jì)算機(jī)上的高效利用。Bull和Altair兩家公司長(zhǎng)期以來(lái)都為HPC市場(chǎng)呈獻(xiàn)了很多廣受贊譽(yù)的解決方案，這次聯(lián)袂為客戶(hù)提供的解決方案不但彰顯了高性能和高穩(wěn)健性，而且適用于規(guī)模龐大的配置。”

    IT4I超級(jí)計(jì)算服務(wù)部總監(jiān)Branislav Jansík對(duì)該決策進(jìn)行了肯定，他說(shuō)：“我們有很多選擇，但是PBS Professional提供的解決方案是最為先進(jìn)成熟的方案之一，我們很高興Bull選擇在其產(chǎn)品中使用這款調(diào)度程序。”

    Jansík補(bǔ)充道：“我們已經(jīng)能夠熟練使用PBS Professional對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)的HPC集群進(jìn)行作業(yè)調(diào)度。不過(guò)，由于我們現(xiàn)在運(yùn)作的系統(tǒng)的規(guī)模巨大，我們想要重新開(kāi)始，讓供應(yīng)商提供的新系統(tǒng)能夠搭載他們能想到的最好的調(diào)度程序。令人高興的是，PBS依然脫穎而出。”

    憑借以往使用PBS Professional的經(jīng)驗(yàn)，IT4Innovations超級(jí)計(jì)算服務(wù)部的專(zhuān)家為所需的新調(diào)度程序定義了功能標(biāo)準(zhǔn)。Branislav Jansík解釋說(shuō)：“PBS Professional在功能性上設(shè)定了一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)，我們選用的調(diào)度程序在功能上至少不能遜于此標(biāo)準(zhǔn)。”

    最終，由于PBS Professional易于實(shí)施和使用，供應(yīng)商決定選擇PBS Professional。“PBS Professional易于安裝和使用，而且它能滿(mǎn)足我們?nèi)�部的功能要求�?rdquo;Branislav Jansík說(shuō)道，“現(xiàn)在我們的用戶(hù)可以完全依靠這套作業(yè)負(fù)載管理系統(tǒng)，而我們可以充滿(mǎn)自信地應(yīng)對(duì)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)張。”

    目前，該中心的所有研究人員都使用PBS Professional來(lái)分配和利用Anselm超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算資源，Anselm是Bull提供的一款x86集群計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度峰值約為94萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒。

    PBS Professional由Bull以預(yù)安裝的形式提供，所以中心的用戶(hù)可以迅速開(kāi)始工作。IT4I能夠在項(xiàng)目初期階段分析用戶(hù)和運(yùn)行需求，然后根據(jù)用戶(hù)的需要對(duì)該產(chǎn)品輕松地實(shí)施定制。

    “有了PBS Professional，我們可以快速創(chuàng)建插件和序言/結(jié)語(yǔ)腳本，確保最佳資源使用率，增強(qiáng)安全性以符合規(guī)范要求，并使計(jì)算節(jié)點(diǎn)在作業(yè)使用后仍保持原始、一致的狀態(tài)，”IT4I超級(jí)計(jì)算服務(wù)部副總監(jiān)兼高級(jí)管理員Filip Staněk說(shuō)道。“為滿(mǎn)足客戶(hù)需求，我們需要完成高度復(fù)雜的定制工作，而PBS Professional讓這些變得易如反掌。”

    IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心還實(shí)施了PBS Analytics，該軟件隨解決方案進(jìn)行預(yù)安裝，用于用戶(hù)分析和報(bào)告。“對(duì)于每個(gè)超級(jí)計(jì)算中心來(lái)說(shuō)，有必要準(zhǔn)確掌握用戶(hù)和項(xiàng)目所消耗的分配資源并相應(yīng)地收取費(fèi)用。PBS Analytics 提供的高級(jí)分析和報(bào)告功能可讓我們更好地了解資源使用細(xì)節(jié)和項(xiàng)目未來(lái)的負(fù)載，”Martin Palkovi說(shuō)道。

結(jié)論

    用IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心管理員的話(huà)來(lái)說(shuō)，選擇PBS Professional最大的好處在于操作人員能夠迅速輕松地適應(yīng)和使用這款程序。“用戶(hù)可以很快熟悉并上手使用PBS Professional，”Filip Staněk說(shuō)道，“我們清楚，是Altair讓我們有機(jī)會(huì)獲得一流的支持服務(wù)，而這也是PBS Professional與SLURM或Torqueover等開(kāi)源替代產(chǎn)品相比所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。”

    目前，在IT4I國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心的用戶(hù)中，有超過(guò)100名活躍用戶(hù)只通過(guò)PBS Professional這一種途徑分配和使用集群計(jì)算資源。Anselm集群上每天都要安裝新的應(yīng)用程序，所以該中心計(jì)劃對(duì)Altair的其它技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，以備未來(lái)擴(kuò)展之用。

    PBS Professional運(yùn)行的大部分應(yīng)用程序均為用戶(hù)編寫(xiě)的代碼，或是像OpenFOAM、ParaView和Octave這樣的開(kāi)源軟件。但系統(tǒng)中現(xiàn)已部署了ANSYS、EnSight、LS-DYNA、MATLAB和COMSOL等商用軟件。除此之外，該中心還計(jì)劃部署VASP、Wien2K等其它軟件。

    該中心主管Martin Palkovi說(shuō)道：“我們確信PBS Professional就是我們超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)的正確選擇。”

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。

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本文標(biāo)題：PBS Professional助力捷克國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心的作業(yè)負(fù)載管理

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