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高性能计算解决方案

为什么需要高性能计算

大量应用需求的驱动,要求在有限时间内解决复杂的计算问题 ,如汽车碰撞实验、中尺度天气预报 、药物筛选 、蛋白质折叠 、宇宙大尺度结构模拟等。各种科学研究对计算提出新的挑战:做不起的实验(强子对撞机实验、高温高压发生装置实验、风洞实验等);做不了的实验(包含多学科知识理论模型融合的全球环境变化实验、原位测量技术实验、超高温超高压实验条件控制实验等)。对于众多复杂且具重大挑战的科学问题,需要功能非常强大的计算系统来进行模拟导航实验。

什么是高性能计算

高性能计算(High-Performance Computing)是计算机科学的一个分支,它致力于开发超级计算机,研究并行算法和开发相关软件。

高性能计算主要用于处理复杂的计算问题,应用在需要大规模科学计算的环境中,如天气预报、石油勘探与油藏模拟、分子模拟、基因测序等。高性能计算集群上运行的应用程序一般使用并行算法,把一个大的普通问题根据一定的规则分为许多小的子问题,在集群内的不同节点上进行计算,而这些小问题的处理结果,经过处理可合并为原问题的最终结果。采用并行完成这些小问题的计算,从而缩短了整个问题的处理时间。

高性能计算集群在计算过程中,各节点是协同工作的,它们分别处理大问题的一部分,并在处理中根据需要进行数据交换,各节点的处理结果都是最终结果的一部分。高性能集群的处理能力与集群的规模成正比,理论上是集群内各节点处理能力之和

高性能计算平台组成

高性能计算平台分为两个层次,基础架构层与平台服务层。

基础架构层采用异构操作系统的混合集群方式,包含登录节点、管理节点、计算节点、存储节点、管理网络、高速计算网络、并行存储系统及系统支撑软件组成。

平台服务层:从用户访问接口,到核心的资源管理和调度,到后端集群状态实时监控,以及集群数据统计分析计费和报表,提供了一整套软件解决方案。

客户收益

建设高性能计算集群平台在有限的时间内处理复杂的计算问题,同时用户可以在任何网络可达的地方,快捷地访问平台资源,方便地提交和监控计算密集型作业,并回收作业结果。通过开放的体系结构,便于在各种网络环境中进行有效的配置并和应用软件紧密集成,实现作业提交、作业调度、数据管理、站点管理和监控管理功能。

 

 

总体设计拓扑图


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