Počítačová laboratoř přes den, výkonný cluster přes noc

19. 9. 2006 | Tisková zpráva

Články - Počítačová laboratoř přes den, výkonný cluster přes noc  

Centrum výpočetní techniky uvádí do praxe velmi zajímavé řešení počítačových laboratoří, které přes den slouží pro výuku systému CAD a GIS a v noci se změní na virtuální superpočítač řešící náročné výpočty z průmyslu i vědy.

Představovat Vysokou školu báňskou - Technickou univerzitu Ostrava asi nemusíme. Podle počtu studentů je čtvrtým největším vysokoškolským zařízením v České Republice a zaměřuje se na vychovávání inženýrů s dobrými předpoklady pro praxi. Tomu dopomáhá úzká spolupráce s báňskými, průmyslovými i strojírenskými podniky.

Superpočítačové centrum (SPC) jako součást Centra výpočetní techniky zajišťuje služby pro náročné výpočetní operace. Z důvodu morálního zastarání současného vybavení počítačových laboratoří přichystalo projekt nasazení nových počítačů. Dosud se používaly pracovní stanice SGI, nicméně jejich výkon již nebyl dostatečný, a navíc přestaly být podporovány ze strany výrobců softwaru. Proto byly stanoveny následující požadavky na nové stroje:

• kvalitní komponenty pro běh v režimu 24/7
• dostatečný výkon pro preprocessing/postprocessing (výkonné OpenGL karty) i samotné výpočty (2x CPU AMD Opteron 2.8GHz a 4 GB RAM na jednu stanici), 2x Gb Ethernet
• podpora OS Linux
• podpora OS Windows
• podpora x86 verze OS Solaris

Autor řešení Filip Staněk ze Superpočítačového centra říká:

Filip Staněk

Řekněte nám něco o sobě...

V současné době se na Centru výpočetní techniky starám o Superpočítačové centrum (vedoucí pozice), dále několik produkčních služeb jiného charakteru (virtualizace a konsolidace, uživatelský server homel.vsb.cz, management blade infrastrukury) a také dělám částečný zástup na další služby (SAP, SAN infrastruktura). Učím na regionální Cisco Networking Academy (rcna.vsb.cz) kurzy CNAP 1-4.

Zálib mám strašnou spoustu (alespoň některé setříděné podle času, který jim věnuji):

• počítače: OSS především Linux a UNIXy, sítě založené na IP (realizované Cisco prvky)
• sporty: volejbal (i plážový), cyklistika, squash, střelba (Glock 19 ráže 9mm)
• jazyky: angličtina, němčina a japonština (souvisí s anime)
• divadlo: viděl jsem všechny inscenace Divadla Petra Bezruče za poslední 3 roky (www.bezruci.cz)
• filmy: sci-fi, japonské anime (souvisí s japonštinou)
• hudba: vše zajímavé, např. R.E.M., Radiohead, Tori Amos, Damien Rice, Kate Bush, Sarah McLachlan, Kasia Kowalska, Suzanne Vega, Norah Jones, Herbert Groenemeyer...
• hudba: zpěv, kytara

A trochu mimo pořadí (nabourává mi úplně můj časový harmonogram) je přítelkyně Klára ;-).

Právě podpora Solarisu (ale i MS Windows) a celkově velice kvalitní zpracování stanic SUN (umožňujícím nasazení v režimu 24/7) bylo rozhodujícím kritériem pro nákup těchto stanic a ne "běžných PC", které nejsou na tento typ provozu vhodné.

Na dodávku pracovních stanic bylo vypsáno výběrové řízení, ve kterém uspěla firma Stickfish se stroji Sun Ultra 40 Workstation, která má s podobnými dodávkami bohaté zkušenosti (Státní fond životního prostředí, České Radiokomunikace, Ústav teorie informace a automatizace Akademie věd ČR, Policejní akademie, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem a další).

Co činí toto řešení unikátním, je duální využití výpočetní techniky a tím několikanásobně lepší výtěžnost pořízení tak masivního výpočetního výkonu. V době výuky slouží laboratoř pro interaktivní práci, mimo ni se přepne do automatického režimu a změní se na výkonný superpočítač. Dejme opět slovo panu Staňkovi:

Pracovní stanice SUN budou v době výuky (cca. od 7:00 do 19:00) používány pro interaktivní práci studentů, pedagogů a vědeckých pracovníků univerzity. V době mimo výuku (cca. od 19:00 do 7:00 hodin, víkendy, svátky) budou "přepnuty" do clusterového módu (OS Linux) a budou jim přidělovány úkoly (přes plánovač PBS Pro). Tím bude využit výpočetní potenciál stanic. Stanice tvořící cluster budou jako interconnect používat gigabitový Ethernet.

Jako primární operační systém bude použit Linux, nicméně k dispozici bude i Microsoft Windows, protože některé CAD a GIS aplikace ještě nebyly na Linux portovány. Do budoucna se počítá i se Sun Solaris, který je preferován některými tvůrci softwaru místo Linuxu.

Konkrétně se jedná o tyto operační systémy: Debian GNU/Linux pro architekturu x86_64, MS Windows XP 64-bit Edition (za předpokladu plné kompatibility současných 32bitových aplikací) a Open Solaris x86. Výběr operačního systému bude probíhat při startu pracovní stanice.

Laboratoř bude nasazena pro následující úkoly:

• modelování součástí strojů za pomoci CAD (nástroje I-DEAS, UGS NX, ProEngineer, CATIA a další), slouží jako "preprocessing"
• následné simulace provozu součástí (například teplotní a mechanické vlivy vzniklé provozem), kde se používají řešiče (většinou na bázi metody konečných prvků) jako ANSYS, MSC.Marc
• simulace termodynamiky tekutin (produkty Fluent, Gambit)
• simulace rozptylu škodlivin v ovzduší (produkt Symos)
• podpora zpracování astrofyzikálních dat pro hvězdárnu Johanna Palisy (produkt IRAF)
• podpora řešení úloh z fyziky a matematiky (produkt Matlab, Maple)
• řešení různých problémů Geografických Informačních Systémů a modelování - GIS (produkty firmy ESRI - ArcView, ArcGIS a další)
• podpora konkrétních výpočetních modelů pro fyziku a chemii, založená většinou na metodě "Monte Carlo"
• podpora paralelizace výpočtu na clustrech (díky technologiím PVM, MPI)

Diskuse k tomuto článku

[Josef Kufner]

Ad článek: Z tohohle článku mám trošku rozpolcené pocity. Na jednu stranu ukazuje celkem zajímavé využití školních počítačů. Na stranu druhou je to prolezlé reklamníma kecama.

Ad téma: Když bude někdo sedět u nějaké takové stanice pozdě večer, vykopne uživatele, rebootne se a připojí do clusteru nebo se obětuje ve prospěch přihlášeného uživatele a ke clusteru připojí uživatel odejde?

[Robert Krátký]

Ad článek: Z tohohle článku mám trošku rozpolcené pocity. Na jednu stranu ukazuje celkem zajímavé využití školních počítačů. Na stranu druhou je to prolezlé reklamníma kecama.

Uvažovali jsme o tom, jestli to raději nevydat označené jako reklamu, ale pak jsme si řekli, že je to více zajímavá případová studie než reklama. A když si u toho Stickfish přihřeje polívčičku... to nevadí.

[Láďa]

Vzhledem ke skupině lidí čtoucích abclinuxu bych jenom řekl, že méně je někdy více Jinak mi to taky nevadí, když se něco nového dozvím. www.64bit.cz znám a reklamní kecy celkem účinně v hlavě filtruju.

[Láďa]

Teď koukám na ty dvoujádrové 1U servery a 24 tisíc je dobrá cena. Nevíte někdo jenom jestli se dají použít jiné lyžiny místo těch příšerně předražených originálních?

[houska]

co tohle? ;)

[Láďa]

To nejsou lyžiny, ale police dobrá tak akorát na odkládání svačiny Zkusím jim napsat.

[houska]

pisou nosnost 20 kilo, srouby to ma na obou stranach, ja bych se toho nebal, neco podobneho mame ve firme a je to v pohode (a nese to daleko vic nez 1U )

[myšák]

Ad téma: Když bude někdo sedět u nějaké takové stanice pozdě večer, vykopne uživatele, rebootne se a připojí do clusteru nebo se obětuje ve prospěch přihlášeného uživatele a ke clusteru připojí uživatel odejde?

Je to velmi prosté - na zmíněné učebně se po 19:00 žádný "uživatel" nevyskytuje, protože je přístupná pouze do této hodiny. Pak se zavřou vrata a jde se "superpočítat".

[Michal Kubeček]

Tak nevím. Je to "časy se mění" nebo "jiný kraj, jiný mrav"? Za mého studia bývala laborka v Karlíně v sedm večer prázdná leda tak o víkendu a ani to nebyla zrovna sázka na jistotu…

[myšák]

Ani jedno ani druhé ... tohle je poměrně specifická učebna, ostatní jsou študákům přístupné do půl jedenácté večer každý den (a většinou jsou taky plné).

[Martin Tůma]

...ostatní jsou študákům přístupné do půl jedenácté večer každý den (a většinou jsou taky plné)...

Co tam ty lidi proboha dělaj? Vy snad neumožňujete studentům vzdálený přístup k serverům? Nebo není na kolejích zavedenej internet?

[Tomáš]

Asi ne všichni studenti mají svůj počítač, případně nemají v místě bydliště internet. Když je učebna plná, tak je tam vlastně jen malé procento studentů, určitě nemají počítač řekněme pro polovinu studentů.

[myšák]

Co tam ty lidi proboha dělaj?

No, většinou se pod záminkou vypracovávání nějakého protokolu z měření apod. usadí u compu a jakmile získají pocit, že je nikdo nekontroluje, vytáhnou ze svých tajných skrýší CounterStrike či jiné podobně "studijní materiály" a paří ..... než jim někdo z adminů ten pocit zase nesebere...

[Michal Kubeček]

Taky rozdíl. Za nás se hrával Doom 2 a nejaktivnější byli právě správci…

[myšák]

jj ... to byly časy. Teď admini hrajou spíš hru "na kočku a myš" se studentama Obzvláště vietnamští studenti vynikají velkou výdrží v předstírání, že: "já nerosumět ... co Ty chceš? Já pracovat tady. škola, víš? Hra? Kdo hra? Já nehra, já studovat..." atd. atd.

[rsaf]

a jak si je z VSB pamatuju tak pari vetsinou Warcrafty ))

[myšák]

Nikoliv milý Watsone ... přešli na Diablo, popř. na LineAge.

[xxx]

no a tam by to taky mohli zaseknout v sedum a pustit tam cluster

[myšák]

No, tam jsme rádi, že to jede "bez poruch" přes den ... ne tak ještě pokoušet osud a trápit to přes noc nějakým trapným clusterem

[Michal Kubeček]

Občas mám pocit, že někteří lidé jsou psaním PR tak zdeformovaní, že i kdyby chtěli napsat milostný dopis, výsledek bude znít jako reklamní leták… :-) Tady si autor možná jen neuvědomil, že článek nepíše pro klasický business časopis a že tento "reklamní" styl bude pravděpodobně většinu zdejších čtenářů popouzet sám o sobě.

[CIJOML]

Pan Filip Korbel kazdym svym clankem na tomto serveru vzbuzuje negativni emoce ;) A neda si pokoj a neda...a musim rict, ze setkani s nim vzbuzuje naprosto stejne emoce jako jeho projev pisemny :D

[Filip Korbel]

Zvlast kdyz u toho davam nekomu vypoved

[pasmen]

Haha, dobry return

[CIJOML]

tim bych se nechlubil, ze jste to zkusil v dobe me pracovni neschopnosti ;) Stale jeste neuplynula promlceci doba a ja porad jeste muzu byt soudne prohlasen za zamestnance ;)

[Filip Korbel]

Ja bych byl asi opatrnejsi v uverejnovani informaci jak jste sam dlouhdobe porusoval zakon resp. podvadel spravu socialniho zabezpeceni a zdravotni pojistovnu fiktivni nemocenskou a pritom si "vypomohal" zivnosti a beznou fakturaci nekde jinde. To jste asi opomenul uvest ke svemu prispevku, tak jsem to radeji uvedl na pravou miru Podvodnik v AbcLinuxu, s.r.o nemel co delat, at je to linuxovy admin nebo asistentka.

[Michal Kubeček]

Chlapci, nebavíte. Co si to takhle vyříkat někde u piva (jste-li toho schopni a ochotni) nebo si radši rovnou dát pár facek (pokud možno v soukromí, ne jako politici) a netahat do svých osobních sporů veřejnost?

[Filip Korbel]

Souhlasim s Vami. Omlouvam se! Nechal jsem se unest urazkami na moje kvality vyjadrovani pisemnou a oralni formou Vetsinou se "flame games" neucastnim, ale tak hloupy prispevek mne zaskocil. Nemel jsem vubec reagovat. Nemame zadne osobni spory nebo vztahy a nastesti jiz ani pracovni.

[CIJOML]

Nevim, kde jste prisel na to, ze jsem v dobe nemoci pracoval??? Zadna faktura nebyla v dobe me nemoci vydana, takze si, prosim, strcte sve domnenky do p****e. Co tady vlastne stracim s nejakym nymandem stredoskolskym cas.

[TJ]

...Co tady vlastne stracim s nejakym nymandem stredoskolskym cas.

ROFL, to je naprosto dokonala veta.

[JB]

a to by u nej take melo byt uvedeno, aby ctenar nebyl uvaden v omyl, zvlaste kdyz tento server takovou kategorii rozlisuje.

Je to skoda, protoze priste budu premyslet vice, nez na nejaky clanek KLIKNU.

Podvody se v mediich nevyplaci.

[petr_p]

Za obsah za 3, za formu za 5 (jako ve skole). Je tu vubec nejaka informace? Je to vubec neco jineho nez vykrik do tmy Tak jsme si poridili cluster? Co takhle historky z nataceni? Co je to za cluster? Beowulf? Jak je system v soucastnosti vyuzivan?

Grafy vyuziti zdroju

[Filip Staněk]

Zdravím!
Vzhledem k tomu, že v současné době jsou prázdniny a také probíhalo stěhování celé výpočetní infrastruktury (což bylo spojeno s výpadky), myslím že zatížení jednoho uzlu pro interaktivní práci (Vámi dodaný odkaz na měsíční zátěž uzlu opteron1) není až tak špatné.

Zkuste se ale častěji podívat třeba sem a nebo sem.

Jinak jde o cluster třídy Beowulf (stejně jako v případě starších clusterů Termit a Alfa).
Historek z natáčení je spousta a spousta jich bude, ale opravdu nemám čas se o nich rozepisovat, protože musím taky pracovat. Takže dokumentace (bohužel i pro uživatele, ne jenom "veselé historky") trochu zaostává za realizací řešení.

[petr_p]

Hledal jsem ve clanku zminovane opterony kupovane letos, takze jsem nasel jen tu interaktivni stanici. Omlouvam se za nereprezentativni link.

[Michal Vyskočil]

Do budoucna se počítá i se Sun Solaris, který je preferován některými tvůrci softwaru místo Linuxu

Mimo Jorga Schlinga a snad Sunu mě už nic moc nenapadá, jsou nějaké další příklady

[Frank J. Tomes]

Článek mě zklamal, dozvěděl jsem se z něj kulový.

[Leoš Literák]

Tohle nebyl zadny navod, jen popis jednoho zajimaveho nasazeni. Pokud jsi od nej cekal popis konfigurace a navod, jak zkompilovat nejaky sw, pak pochopitelne se muzes citi zklaman. Ale to neznamena, ze clanek je spatny, jen ze jsi mel nevhodna ocekavani. Nicmene ani titulek clanku ani perex nesliboval zadne technicke detaily. Tudiz tvuj komentar je IMHO offtopic

[neaktivni]

Clanek me zklamal.

[abr]

+1

[Richie]

Ta kategorie reklama je špatně, je to PR článek Existuje na abclinuxu taková kategorie? Když někdo nechcete číst PR, tak to nečtěte resp. filtrujte. V TV a novinách je toho spoustu - a nikdo kvůli tomu nedělá rozruch. Osobně se teda marketingem živím, takže to vidím i z té druhé strany. Doufám, že mě neukamenujete

Richie

[Leoš Literák]

Lepsi?

[Robert Krátký]

V tomto případě nechápu, v čem je rozdíl mezi reklamou a PR.

Rozhodli jsme se změnit "autora" na fiktivní účet Reklama, abychom zabránili shazování článku na základě tvrzení, že jde o skrytou reklamu. Přesto se necítíme jako podvodníci (abych reagoval na silná slova o "podvodu v médiích"), když byl předtím článek prezentován jako případová studie - myslím, že to je více případová studie než reklama - i když propaguje jednoho prodejce.

[neaktivni]

Svym stylem mi ta pripadova studie pripomina brozuru, kterou davali na jednom skoleni v MS. I tam se opirali o studie, ale styl ve me vyvolal jakousi neprijemnou alergickou reakci. Toho dne jsem se rozhodl, ze uz me nikdo na takovy meeting nedostane... Jestlize tu mezi clanky vyjde takovato slatanina, pak muze vyjit cokoliv. Nic proti zajimavym studiim, ale tohle bylo horsi jak letaky v autobuse.

[Michal Kubeček]

Reklama je klasická nalejvárna typu "kupte si náš prací prášek, vaše prádlo bude 3.62-krát čistší než s Běžným Pracím Práškem". PR článek má formu klasického článku, i když je z něj obvykle na první pohled jasné, že plní podobný účel jako reklama. Případová studie je IMHO vždy PR, i kdyby šlo ryze nekomerční aktivitu, pořád tam bude poselství "Podívejte se, jak jsem to skvěle vyřešil. Jo, a kdybyste potřebovali něco podobného, víte, na koho se obrátit."

[Richie]

Nene, rozdíl mezi reklamou a PR je takovej: za reklamu se platí a nemusí být úplně pravdivá, ale v public relations (kam patří i tisková zpráva), by se měla mluvit pravda - i když se občas... řekněme objevuje Amerika Ale to je jen trošku marketingu...

Richie P.S.: Zařazení do kategorie Tisková zpráva je lepší než do reklamy

[Michal Kubeček]

za reklamu se platí a nemusí být úplně pravdivá

Měl jsem pocit, že zákon výslovně zakazuje "klamavou reklamu" a že reklama, která uvádí nepravdivé údaje, je tam uváděna jako jeden z příkladů. To už neplatí nebo se to jen nepostihuje?

[Josef Kufner]

Ale připouští nadsázku, takže když se to dobře podá, tak se to do kategorie "klamavá reklama" ještě nepřekulí, ale plky jsou to stejný.

[milanS]

Mě by spíš zajímala ekonomika tohoto projektu ...

[Filip Korbel]

Verim, ze nikoho neposkodim, kdyz reknu ze grant co jsme na to nechali schvalit, pokryl 50% nakladu na HW. Pokud zakaznik bude chtit, rekne k tomu vice.

[..... Izak .....]

Jenom by me zajimalo, kde vezme ucitele, jeden tam byl a chtel zavest obor simulace konecnych prvku ve strojirenstvi.

Vice mene obor, na jehoz konci vyleze konstrukter bravurne ovladajici jak konstruovani tak 3D modelovani a nasledne simulace ..... ale nebylo vyhoveno.

Takze tam budou mit vybaveni, ale studium bude na stejne ubohe urovni jako dosud a na jinych skolach ..... coz se nezmeni, dokud si zaci nebudou ucitele platit a kdyz nebude mit ucitel zaky nebude mit vyplatu. A samozrejme se nesmi student nutit zvladnout predmet do nejakeho terminu, proste si to rozlozi ... to by pak pani namysleni nicneumeleove odlezly na pracak a obevovali by se tam smysluplne obory a hlavne jejich napl.

[fh]

Nejak nemuzu najit, kolik stanic v tom clusteru je.

Nase stanice s dvema Opterony pomerne hodne ramusi. Jak hlucne jsou ty stanice od Sunu? Pokud bych dal do ucebny 10 nasich stanic, tak by tam studenti sedeli s klapkami na usich.

Argumentace ohledne nasazeni 24/7 je detinska. Jeste jsem se nesetkal s pracovni stanici, ktera by takovy provoz neumoznovala. A klidne to muze byt stanice od mistniho dodavatele, ktery s jejich vyrobou ma zkusenosti. Cena je obvykle znatelne nizsi, nez kdyz se nakupuje u Sunu, HP, Dellu, ...

[Michal Kubeček]

Nevím, jak jsou na tom Sun Ultra 40, ale mám zkušenosti se Sun Ultra 20 a ty jsou velmi tiché. Pokud tedy není příliš zatížen procesor, jinak už docela slyšet jsou.

[houska]

Pustil bych tam BOINC se SETI :)