天津師範大學物理學院
高效能計算解決方案
應用背景
在學校教育環境下，高要求的科學研究與巨量繁雜的工程計算對於資訊處理能力的要求越來越高、越來越嚴格。傳統的服務計算架構已不能很好的滿足當下及未來發展的需求。高效能計算服務系統的應用迫在眉睫。
高效能計算解決部署拓撲圖
高效能計算解決方案方案
高效能計算採用大規模的並行運算，由若干臺高效能節點機、高速計算網路連線到一起組成，並通過監控系統和一組集群管理軟體對其進行有序管理。主要包括節點、網路、儲存、監管和軟體等幾個部分。在目前主流的採用linux並行集群架構的高效能計算系統中，計算資源分為計算節點、i/o節點和管理節點。
1、節點
1、1計算節點
計算節點主要用於完成學院科學研究與工程計算的資訊處理任務，因此要求：
有很強的計算能力。
有適量的記憶體以使前處理和求解時資料能完全駐留在物理記憶體中。
支援高速、低延遲的通訊網路
1、2管理/儲存節點
管理/儲存節點是外部裝置和集群系統之間連線的橋梁，任何使用者和系統的管理員都只能通過管理/登入節點才可能登陸到節點機子系統上，事實上，管理/登入節點是乙個多種身份於一身的節點，它具有登入、管理和作業提交等功能。同時具備儲存節點的功能。
2、網路
網路的設計是系統中很重要的一部分，網路系統特別是計算網路的效能很大程度上影響著整個系統的效能。由於平行計算時的資料通訊和nfs檔案系統的資料傳遞對網路的要求較高，為了管理、監控等操作不對計算通訊和檔案io操作產生任何干擾，要求設計兩套網路系統，實現雙網分離、專網專用，保證了系統的高效性。同時，兩套網路又起著相互備份的功能，當其中一套網路由於某種故障癱瘓時，另一套網路就會擔負起其功能，提高了系統的可靠性。
兩套網路包括計算網路和管理網路。兩套網路系統均採用千兆高速乙太網，單獨設定資料傳輸網路，將計算過程中的資料傳輸與各節點之間的通訊分離開，避免相互干擾。
3、儲存
針對高效能計算的特點，與學院實際應用的需要本次儲存與管理節點合併使用，所有計算節點通過nfs檔案系統和i/o節點，即可像訪問本地檔案一樣訪問儲存在儲存裝置上的資料。
HPC高效能解決方案
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