Inspurは西安交通大学情報化建設をサポート

事業背景

西安交通大学電信学院実験室は国家と学校の各学術研究、及び院や学部の教師の授業、学生の模擬実験等の大量の情報データ処理作業を請け負う中で、データ量の不断の増加がIT基盤施設の性能に対して比較的高い要求を突きつけ、ストレージシステムに対するニーズもマスレベルに達していることに気が付いた。このため、天梭TS10000高性能サーバーを採用して、先進的な並列ファイルシステムLustreを利用して分布式配置を行い、クラスター中のファイルシステムIOボトルネックを解決し、それによりマスレベルネットワークストレージスペースを形成し、情報データ処理とストレージに対する応用ニーズを満たした。

ニーズ分析

Inspur天梭TS10000高性能サーバーは並列コンピューティング環境を採用し、ネットワークがサーバー、ネットワーク設備 、メモリーと接続することを通して、弾力的配置理念の設計スタイルや拡張しやすさ、高アベイラビリティ、高信頼性等の製品特徴に基づき、情報データの中心を構成することによりデータ処理、交換、保存等の科学研究応用を満たす。

解決方案

高性能コンピューティングに対する要求に基づき、システムはIntelプロセッサーに基づく天梭TS10000高性能コンピューティングクラスター製品を採用した。マスレベルストレージシステムに対するニーズを対象に、クラスターファイルシステムLustreを以て分布配置する方式を特別に設計し、データ伝達速度を高め、ブロードバンドを増加し、コンピューティングクラスターは多くのルートを通して、共有ストレージ上のデータにアクセス、調整、処理を行うことができ、クラスターに分布する各ノードのストレージデータを整合することができる。応用とコスト節約の原則に基づき、天梭TS10000高性能コンピューティング製品はセンターコンピューティングプラットフォーム解決方案として、超強力なコンピューティング能力や並列ファイル応用アーキテクチャを以て、大容量並列応用領域の科学コンピューティングに対する特殊ニーズに対応する。

本システムはIntelプロセッサーサーバー+ギガビットイーサネットを採用して構成しており、同時に天梭専用クラスターキャビネット、天梭 TSMM2.0管理ソフトウェア、並列環境、コンパイラ、数学ライブラリ、作業分配システム等を付属配置させ、ハードウェアシステムの性能を十分に発揮し、さらに管理職員の操作を極大に便利化した。同時に設備は48ポートと接続し、交換容量は96Gbit/sに達し、VLANのQuidway S5100-48P-EIギガビットイーサネットスイッチをコンピューティングネットワークとしてサポートし、高コストパフォーマンスの天梭TS10000クラスターシステムを共同で構築した。

Lustre並列ファイルシステムがマスストレージを実現

Lustreは一種の高い信頼性、高い弾力的拡張性、高いセキュリティ性を持つ新時代のクラスターファイルシステムである。

その原理はクラスターの各ノードに分布されるストレージに存在し、統一的構造を用いて、管理や分配を行い、一つの任務を細かく平均的に分け、また各ノードに同時実行させ、通信過程において、交換するデータと任務の協調状況を分析し、さらに比較的小さな問題を一つにまとめて、性能を高め、任務コストを下げることで、マスレベルの共有ストレージを生み出し、マルチウェイ並列保存、取り出しの方式を以て、システムと共有ストレージ間の通信ブロードバンドを大幅に向上させる。これにより、Lustreは10000個に達するノードのPetaByte級ストレージ量をサポートすることが可能となり、また100GB/sの伝達速度を提供し、その設計過程において集積した優れたセキュリティ性と簡単な管理性がクラスター中の大規模応用の基礎を固めた。

今回の天梭TS10000高性能サーバーはLustreクラスターファイルシステムを以て、6台のデータストレージノードの18TBのディスクスペースをマスレベルシステム共有ストレージに構築して、Lustre自身のセキュリティ管理構造及び各データストレージノードが全てRAID5ディスク技術を採用していることにより、構築した天梭TS10000クラスターシステムはユーザーの科学研究応用に対してさらに高速のデータ通信ブロードバンドとセキュリティデータ保護を提供し、さらにシステム全体におけるコストは満足できる範囲に収まっている。

ハードウェアプラットフォームに対して最適化したソフトウェア環境を提供

ハードウェアプラットフォームがその効率を十分に発揮できるようにするために、Inspurは本ハードウェアプラットフォームの並列ソフトウェアを対象とした、並列環境を構築し、ユーザーの並列コンピューティング応用に対して完全性、安定性、高効率性を提供するソフト・ハードウェア一体化クラスターシステムを開発、使用した。RedHat Linux AS 4.0 ――Inspur TS10000クラスターは現在最も主流のクラスターOS-Linuxを採用した。ソースコードのOSを公開することについて、それは非常に完全で、全面的な応用サービスを有する。

Intel C/Fortran/MKL/Vtune最適化コンパイラ、数学チューニングソフトウェア等はプロセッサーの強大な性能を十分に発揮でき、それによりユーザー自身とさらに専門的な応用は、このコンパイラの変換後に、プラットフォーム上で高効率に運行が可能。ユーザーはIntel専用数学ライブラリを使用することも可能で、それにより自己の応用をさらに最適化し、ユーザーが応用する運行性能を高めることでき、またIntelのチューニングツールを通して、私たちは応用プログラム運行時のボトルネックを明確に理解することができ、目標性を持つ性能チューニングを行うことができ、それによりユーザー応用がさらに高効率の目的に達することを実現する。

Inspur天梭クラスター作業調節システムInspur天梭TS10000製品はOpenPBS(Torque、TorqueとはOpenPBSの最新レベルアップバージョンであり、アベイラビリティと安定性において比較的多くの改善を行った)を採用している。クラスター作業調節システムとして、作業管理は作業ロード管理、ロード共有またはロード管理とも呼ばれる。それは有効的にシステム中の各資源及びユーザーが提供する作業を管理し、目的はクラスターのソフト・ハードウェア資源及び貴重なCPU時間を十分に利用して、合理的な作業調整や高効率のクラスター管理を行い、それによりシステムは高スループット率と利用率を有するようになる。

浪潮助力西安交通大学信息化建设

顧客価値

1、高性能

Intelプロセッサーに基づく二ウェイクラスタープラットフォームは、ユーザーが要求の厳しい応用中において、性能密度と性能電力消費比率を最大限に向上することをサポートする。64ビットがもたらす増強性能と拡張スペース、マルチコアコンピューティング、インテルバーチャル化技術を頼りに、システムプラットフォームの高性能コンピューティング能力を向上した。本プラットフォームにおいてユーザーはスペースと資産利用率を改善することが可能で、放熱問題を減少させることをサポートした。インテルコアマイクロアーキテクチャは高性能設計や省エネ技術と相互結合し、全く新しい高性能プラットフォームの構築のために強大な基盤を提供する。

2、マスストレージ 

Lustre並列ファイルシステム分布配置の方法を通して、クラスターノードを統一的に調節、管理して、マルチウェイ並列保存、取り出しによるファイルアーキテクチャはI/O通信速度を増強し、システムと共有ストレージ間の通信ブロードバンドを大幅に向上させた。先進的なストレージ技術及び全く新しいセキュリティ特徴は大規模なストレージシステムを改善し、顧客のマスレベルストレージに対するニーズを満たす。

3、弾力的ユーザビリティ 

ソフト・ハード一体化を有する天梭クラスターシステムは優れた弾力性と適応性を有しており、ユーザーの基盤施設と不断に拡張する業務ニーズに合わせて弾力的に配置することができる。資源、ハードウェアの処理をさらに多く行い、インテル内蔵のプラットフォーム技術とソフトウェア最適化ツールをサポートし、ユーザーデータセンターを最適化することも可能で、また業務サービスとユーザー作業効率を改善する。

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