高性能计算解决方案

一、概述
    随着计算机科学技术与国民经济的快速发展，高性能计算已经逐渐成为科学研究所必需的辅助工具，应用领域已非常广泛，主要包括气象气候、地震预报、石油物探、航空航天、工程计算、密码研究、新药设计、生物基因、船舶工程、地质勘探、海洋工程、城市建设、武器研究、材料工程、环境科学等学科领域。
    华建云鼎有着多年的高性能计算系统集成经验，拥有一支高性能计算领域的资深专家团队，与高性能计算各大著名厂商均保持着良好的合作关系，能够提供端到端、全领域、全生命周期的高性能计算整体解决方案。

二、设计理念
    结合数字化设计流程，将设计、仿真（计算、优化、前后处理、CAD设计）应用集中到高性能计算系统上，确保项目涵盖数字化设计的整个过程。为了保证易用性，高性能计算系统通过浏览器，用一个统一的门户实现：CAD设计和CAE前后处理等三维图形应用软件的使用和调度管理、仿真类及优化类应用软件的使用和调度管理，从而建设一个涵盖设计、仿真、优化、前后处理统一的综合应用服务平台，为设计师提供高效的计算、设计环境。
三、系统组成 1.硬件平台
(1)计算系统（刀片节点、胖节点、图形服务节点）
(2)网络系统（IB计算存储网络、管理网络、监控网络）
(3)并行存储系统
(4)管理登录节点
(5)其他附属设备（机柜、电源、KVM等）
2.集群软件
(1)资源调度系统        支持异构的、多操作系统，多集群扩展，多集群负载调度，多集群许可证调度，多集群资源管理，作业管理，作业控制，作业资源使用限制，并行作业运行资源使用统计，各种并行作业，海量作业提交和调度，并行作业控制，并行作业容错，高级预约功能、回填、抢占，绝对优先级，独占等多种调度策略，基于GPU的调度，具备多种MPI实现方式，包括MPICH,OPEN MPI,INTEL MPI,PE,PLATFORM MPI等。 (2)并行文件系统        GPFS采用了水平结构的设计，支持SAN组织形式或NSD组织形式（或两者的混合），在架构上每一层都可以得到扩展，避免了互相的牵连性以及性能的制约性。 (3)集群监控管理软件        以采集的动态联网终端为管控对象，对其所在交换机端口关联接入位置，基于嵌套的命令脚本下发控制指令，从而构建“联网终端全面、主机识别、快速定位、指令下发、全面审计”的网络动态监控及执行工具。 (4)前后处理支撑软件        提供图形节点及图形应用的调度、供应及远程可视化能力，完全基于Web 的使用界面，零客户端，无需在客户端安装任何软件或者插件。用户还可以实现多个用户的会话共享以及权限分配，后台基于调度系统实现所有的远程可视化。 (5)门户系统        通过应用门户软件模块可支持在线作业提交与作业管理，用户可通过浏览器进行HPC计算作业提交，同时通过我的作业管理功能实现作业监控、终止、重新提交以及数据文件传输等操作。用户可查看、搜索管理作业相关的数据，包括输入数据、中间数据、作业结果数据等。 (6)基础软件：
    节点操作系统，编译环境及并行库等。 (1)各部分组成合理，贴合用户应用特点，无性能或功能上的短板；
(2)系统计算性能强劲，计算资源丰富，计算节点、胖节点、图形服务节点等有机结合；
(3)采用分布式存储架构，提供充足的I/O聚合带宽，系统稳定可靠、具有线性扩展能力；
(4)采用业界最先进的InfiniBand高速网络，作为高速计算网络/存储网络；
(5)集群监控管理网络采用千兆交换万兆上联方案，既保障网络性能，又简化布线管理；
(6)系统管理节点采用双机冗余配置，存储系统采用双活冗余设计；
(7)集群监控管理系统，提供集群部署、监控、告警、管理、统计、报表、作业调度等丰富功能；
(8)提供完备的基础软件环境，包括编译器、函数库、常用工具库、并行环境等。