“数字中南”对接ChinaGrid二期 高性能计算助力材料学科建设
来源:现代教育技术中心 点击次数:次 发布时间:2012年10月29日 作者:陈军
根据国家发改委对中国教育科研网格(ChinaGrid)二期建设项目科研报告的批复,ChinaGrid二期建设项目正式开始进入实施阶段。2012年10月15日,我校现代教育技术中心应邀参加了在武汉举办的ChinaGrid二期建设项目专家评标会,从评标会上获悉,我校在ChinaGrid二期建设中将部署包括网络交换、计算交换设备在内的通用CPU双精度浮点运算理论峰值为2.995TFlops、并行存储空间为18T的高性能网格计算设施,这些高性能的网格计算设施将在我校现代教育技术中心进行部署,接入我校核心网,融入“数字中南”,成为“数字中南”的有机组成部分。“数字中南”对接ChinaGrid二期,高性能计算助力材料学科建设是我中心借助信息技术为学校的教学和科研提供一种新的服务模式的有益探索。
ChinaGrid一期建设项目主要完成了以下三部分的工作,第一是建成了实实在在的网格,并且参与的高校从最初的12家发展到了22家,聚合计算和存储能力分别达到了16万亿次和180TB;第二是开发了网格中间件—CGSP,这是中国科研人员自主开发的软件,以至于美国的“网格之父”对CGSP都给与了高度评价,GCSP的几个算法软件都发布在国际网格网站上;第三是ChinaGrid一期还成功部署了五类应用信息网格,包括生物信息学、图像处理、计算流体力学、海量信息处理、大学课程在线。
ChinaGrid二期项目建设任务将由华中科技大学、清华大学等国内42所高校共同承担,建设内容主要包括网格资源建设、重点学科网格平台建设、典型应用建设和公共支撑平台建设。ChinaGrid二期重点进行信息服务方面的建设,除了继续发展、完善原有的五类应用信息网格之外,还将增加大气环境、材料、计算机基础三个领域,发展成八个重点学科应用网格。
我校作为中国教育科研网格ChinaGrid项目的重要参与者,根据学校的学科特点,具体参与“材料科学与工程重点学科网格平台及应用建设”项目。我校将与西北工业大学、华南理工大学、东北大学、北京科技大学、上海大学、北京化工大学一道,共同建设材料科学与工程重点学科网格平台及应用。项目建成后将聚合材料科学与工程学科领域的重要应用软件、学科数据库等学科资源,提供7*24学科资源共享和计算服务,并依托各单位工作基础开展示范应用。
按照项目建设进度安排,ChinaGrid二期建设将于明年完成,届时,我校的广大师生和科研人员无论通过核心网、智慧网还是无线网的接入,都能无缝访问材料科学与工程的学科资源,利用材料学科的计算软件,使用SSH登录提交计算作业进行科学和工程计算。现代教育技术中心正在人才队伍建设、相关技术预研、进一步优化管理和提供优质服务等方面精心做好各项准备工作,为我校的学科建设服务。
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网格(Grid)技术是20世纪90年代中期发展起来的下一代互联网核心技术。网格技术的开创者Ian Foster将之定义为“在动态、多机构参与的虚拟组织中协同共享资源和求解问题”。网格是在网络基础之上,基于SOA,使用互操作、按需集成等技术手段,将分散在不同地理位置的资源虚拟成为一个有机整体,实现计算、存储、数据、软件和设备等资源的共享,从而大幅提高资源的利用效率,使用户获得前所未有的计算和信息的处理能力以及学科信息资源。
国际知名的网格计算平台有美国的TeraGrid和欧盟的EGEE。其中,美国的TeraGrid是由美国国家科学基金会计划资助构建的超大规模开放型科学研究环境,TeraGrid集成了高性能计算、高吞吐量计算、虚拟化、数据资源存储、工具和高端实验设施等科学研究资源,单就高性能计算而言,据2012年10月23日统计,TeraGrid已经聚合了计算峰值超过 12213 TFlops的计算能力、17435 TB存储空间,拥有超过100个面向多种领域的网格应用环境。欧盟的EGEE(Enabling Grids for E-sciencE)是另一个国际著名的超大型、面向多学科、多领域的网格计算基础设施,目前已有140多个机构注册参与,包括超过50个国家的250个网格站点、68000个CPU、超过20PB的数据存储空间,拥有1.4万个注册用户,每天平均处理15万个作业,峰值超过18.8万个作业。就网格计算的应用而言,知名的网格应用系统数以百计,应用领域包括大气科学、林学、海洋科学、环境科学、生物信息学、医学、物理学、天体物理、地球科学、天文学、工程学、社会行为学等。
我国在十五期间有863计划支持的中国国家网格(CNGrid)和中国空间信息网格(SIG)以及教育部支持的中国教育科研网格(ChinaGrid)。中国教育科研网格ChinaGrid连接了22所高校的计算设施,运算能力达每秒3万亿次以上,开发并实现了生物信息、流体力学等五个科学研究领域的网格典型应用。