hpc_曙光(SharePoint OA解决方案)

真：
结构力学分析软件的应用
结构力学仿真软件
➢ ANSYS Mechanical ➢ abaqus ➢ nastran ➢ LS-DYNA
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HPC 风电发电机仿真业务场景
风电仿真：
风力发电机组仿真软件的应用
风力发电机组仿真软件
➢MATLAB ➢Bladed ➢FAST
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客户全流程的沟通
触达
• 是否有高强度、高频率的计算需求，如果有，具体是什么领域、计算规模多大、主要软件有哪些 • 目前是什么方案（刀片机？工作站？超算？），有什么痛点（规模、成本、性能），如果有 • 介绍云上高性能计算的优势，邀请测试
试用
• 希望通过测试，达到什么预期？（性能、性价比、易用性……） • 架构沟通、应用部署、集群测试交付
客户可以下载数据、销毁集群，无额外费用、无预购费用 • 低成本：综合折算下来每个核小时成本在1毛钱左右
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典型Case3：XXX大学某课题组
背景关键点： • 核心诉求：课题组内部有不同团队、数位同学，都需要快速得到计算结果，如何实现？ • 现有资源：课题组固定资产较少，仅有几台工作站，无法满足项目需求和正常科研需求 • 客户可选方案：采购服务器、使用校外超算、采用云计算 解决方案： • 采用Windows版大内核AMD快杰云主机（96C），挂载高速RSSD存储，直接由客户安装软件、远程管理和使用 • 大文件传输，使用对象存储进行中转，支持并发下载、断点续传、不限速不限流 • 设立子账号管理不同的小团队，各个账号下分别购置资源，目前整个课题组已经购置了5台96C的快杰云主机 核心价值： • 高性能：AMD快杰云主机性能远超过客户现有的工作站，原来1天的case可以加速到3小时完成 • 易用性：都是用户熟悉的可视化软件界面，0学习成本 • 灵活性：客户随时需要、随时购买；计算结束之后，客户可以下载数据、销毁节点，无额外费用、无预购费用。各子账号、子项目之间

【一】高性能计算概述
计算机发展时间线：
➢ 第二代计算机，1959-1964，大量 采用晶体管和印刷电路板，体积 不断减小，功能不断增强，并出 现大量应用软件；
➢ 第三代计算机，1964-1972，大量 使用集成电路，以IBM360系列为代 表；
【一】高性能计算概述
计算机发展时间线：
➢ 第四代计算机，1972-至今，基于大规模集成电路及超大规模集成电路。1976年， Cray-1，第一台商用高性能计算机问世，集成了20万个晶体管，每秒可进行1.5 亿次浮点运算。
1、能耗分析 相同节点浸没液冷服务器方案功耗比风冷服务器方案低80%，其节能效果明显。 通过计算，其PUE值也明显低于风冷服务器方案。 浸没式液冷服务器PUE=1.046 风冷服务器PUE=1.361 2、占地面积分析 以上表格所指面积为投影面积，由此可见，同等节点服务器部署，浸没液冷服务 器方案比风冷服务器方案节约用地约85%。
2013年5月14日，安吉丽娜·朱莉在自 己写的文章《我的医疗选择》中称自己通 过基因检测确定带遗传缺陷基因BRCA1，医 生估测她患乳腺癌和卵巢癌的几率颇高， 分别为87%和50%，朱莉选择双侧乳腺切除 术保留乳房，降低患癌风险。2015年3月24 日，安吉丽娜·朱莉宣布，由于担心罹患卵 巢癌，她已经切除了卵巢和输卵管。
【三】高性能计算应用与展望
高性能计算之气象学研究：
气候环境研究是高性能计算领域的 传统应用，世界上第一台电子计算机 ENIAC就曾被用来进行天气预报，由于 气象相关预报往往关系到农业、工业、 军事、交通等众多核心关键业务，同时 预报天气所需要的计算能力非常高，因 此世界上最先进的高性能计算机通常都 被用来运行大规模的数值计算与气候模 拟应用。

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2015 LENOVO INTERNAL. ALL RIGHTS RESERVED.
TOP500中的 Lenovo System X (2010)
Nov 2010 TOP500 Entries IBM leads, followed by HP
Dell, 20 Oracle,
11
Cray, 29
Rack 计算结点
计算网 管理网
管理结点
登录结点
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2015 LENOVO INTERNAL. ALL RIGHTS RESERVED.
I/o结点
共享数据 磁盘阵列
并行I/O L-ParaStor
联想高性能计算平台标准系统架构
9
2015 LENOVO INTERNAL. ALL RIGHTS RESERVED.
✓ Fastest system in Europe (Juelich-JUQUEEN BG/Q) ✓ Fastest Intel based system (x86-only LRZ-SuperMUC iDataPlex) 6 ✓ 201256LoEf 3N0OmVosOt enINerTgyE-eRffiNcieAnLt .syAsLteLmsRIGHTS RESERVED.
Bull , 18 Dell, 11 Oracle, 6
Appro, 24
Other, 50
IBM, 193
Cray, 31 SGI, 19
HP, 148
IBM supercomputing leadership …
✓ Most systems in TOP500 with 193 entries (HP:148, Cray:31, Appro:24)

目录1 HPC行业和市场概述 (9)1.1 传统计算面临的挑战 (10)1.2 HPC主要场景和分类 (11)1.2.1 CAE场景简介 (11)1.2.2 石油勘探简介 (13)1.2.3 数值气象预报简介 (14)1.2.4 科研领域介绍 (15)1.2.5 生命科学介绍 (17)1.2.6 动漫渲染介绍 (18)1.3 HPC系统主要组成 (19)1.3.1 HPC软件架构堆栈 (19)1.3.2 HPC软件并行环境 (20)1.3.3 HPC集群系统组成 (23)1.3.4 HPC系统典型部署 (25)1.4 HPC IO业务模型 (27)1.5 HPC系统架构演变 (28)1.6 HPC存储玩家介绍 (29)1.6.1 HPC存储厂商分类 (29)1.6.2 Burst Buffer介绍 (30)1.6.3 Panasas和Seagate介绍 (30)1.6.4 主流并行文件系统 (31)1.6 HPC对存储的主要诉求 (33)1.7 HPC系统的衡量标准 (33)1.8 HPC未来的技术趋势 (34)2 HPC场景的存储形态 (35)2.1 HPC为什么需要文件存储 (35)2.2 本地存储引入的问题 (35)2.3 HPC主要的存储形态 (36)2.4 HPC场景NFS存在的问题 (37)2.4.1 存储节点负载不均 (37)2.4.2 存储节点间数据转发严重 (38)2.4.3 并发访问数据一致性 (38)3 并行处理IO相关知识 (39)3.1 并行处理一般性概念 (39)3.2 MPI并行编程消息机制 (41)3.3 MPI场景和他计算框架 (41)3.4 MPI-IO数据处理介绍 (42)4 Lustre文件系统解析 (45)4.1 Lustre文件系统概述 (45)4.2 Lustre开源/商业软件策略 (45)4.3 Lustre文件系统架构 (46)4.4 Lustre Stripe切片技术 (52)4.5 Lustre 的IO性能特征 (54)4.5.1 写性能优于读性能 (54)4.5.2 大文件性能表现好 (54)4.5.3 小文件性能表现差 (55)4.6 Lustre小文件优化 (55)4.7 Lustre性能优化最佳实践 (56)5 GPFS文件系统解析 (57)5.5 GPFS文件系统概述 (57)5.5.1 GPFS文件系统架构 (58)5.5.2 GPFS文件系统逻辑架构 (59)5.6 GPFS文件系统对象 (64)5.6.1 网络共享磁盘NSD (64)5.6.2 集群节点及客户端节点 (64)5.6.3 仲裁Node和Tiebreaker磁盘 (64)5.7 GPFS集群仲裁机制 (65)5.7.1 仲裁节点机制 (65)5.7.2 仲裁磁盘机制 (65)5.8 GPFS Failure Group失效组 (65)5.9 GPFS文件系统伸缩性 (65)5.10 GPFS文件系统负载均衡 (66)6 Spectrum Scale架构详解 (66)6.5 Spectrum Scale云集成 (68)6.6 Spectrum Scale存储服务 (69)6.7 Spectrum Scale交付模型 (69)6.8 Spectrum Scale架构分类 (70)6.9 Spectrum Scale企业存储特性 (71)6.9.1 Spectrum Scale数据分级至云 (71)6.9.2 Spectrum Scale RAID技术 (72)6.9.3 Spectrum Scale Active文件管理 (72)6.9.4 Spectrum Scale快照技术 (72)6.9.5 Spectrum Scale Cache加速 (73)6.9.6 Spectrum Scale分级存储管理 (73)6.9.7 Spectrum Scale文件和对象访问 (74)6.9.8 Spectrum Scale加密和销毁 (75)6.10 Spectrum Scale虚拟化部署 (75)6.11 Spectrum Scale LTFS带库技术 (76)6.12 Elastic Storage Server (78)7 BeeGFS文件系统解析 (79)7.5 ThinkParQ介绍 (79)7.6 BeeGFS操作系统兼容性 (80)7.7 BeeGFS系统架构 (80)7.7.1 管理服务器介绍 (81)7.7.2 元数据服务器介绍 (82)7.7.3 对象存储服务介绍 (82)7.7.4 文件系统客户端 (83)7.8 BeeGFS安装和设置 (83)7.9 BeeGFS调优和配置 (84)7.10 BeeOND Burst Buffer (84)7.11 BeeGFS配额特性 (85)7.12 BeeGFS的Buddy镜像 (86)7.13 BeeGFS支持API概述 (87)7.14 BeeGFS系统配置要求 (88)7.14.1 存储服务器配置 (88)7.14.2 元数据服务器配置 (89)7.14.3 客户端服务器配置 (89)7.14.4 管理守护进程配置 (89)7.15 BeeGFS支持的网络类型 (89)7.16 BeeGFS导出NFS/CIFS (90)7.17 BeeGFS生态合作 (90)8 主流HPC产品和解决方案 (92)8.5 DDN存储解决方案和产品 (92)8.5.1 DDN S2A平台和产品 (93)8.5.2 DDN SFA平台和产品 (94)8.5.3 DDN WOS平台和产品 (96)8.5.4 DDN Scaler系列网关产品 (96)8.5.5 Burst Buffer加速产品 (102)8.5.6 FlashScale全闪存产品 (103)8.6 曙光存储解决方案和产品 (105)8.6.1 曙光解决方案系统概况介绍 (108)8.6.2 硅立方液体相变冷却计算机 (109)8.6.3 曙光6000软硬一体化产品 (109)8.6.4 ParaStor300系列存储系统 (110)8.6.5 集群管理业调度和监控管理 (111)8.7 希捷存储解决方案和产品 (112)8.7.1 ClusterStor产品架构 (113)8.7.2 ClusterStor Manager介绍 (115)8.7.3 ClusterStor配置扩展方式 (115)8.7.4 ClusterStor存储软件集成架构 (118)8.8 Dell EMC存储解决方案和产品 (120)8.8.1 Dell EMC NFS存储解决方案 (120)8.8.2 Dell EMC BeeGFS高性能存储方案 (121)8.8.3 Dell EMC BeeGFS大容量存储解决方案 (130)8.8.4 Dell EMC Lustre存储解决方案 (138)8.8.5 Dell EMC PixStor存储解决方案 (147)8.8.6 Dell EMC 分布式Isilon存储解决方案 (156)9 Burst Buffer技术和产品分析 (159)9.5 Cray DataWarp技术和产品 (159)9.5.1 Burst Buffer场景匹配 (160)9.5.2 Burst Buffer技术架构 (161)9.5.3 Cray技术演进蓝图 (163)9.5.4 Cray HPC方案和产品 (164)9.6 DDN Burst Buffer产品 (166)9.6.1 IME产品架构 (166)9.6.2 IME14KX产品介绍 (169)9.6.3 IME240产品介绍 (169)9.7 EMC Burst Buffer产品 (170)9.7.1 aBBa产品架构 (171)9.7.2 aBBa软件堆栈 (172)10 HPC主流网络和技术分析 (173)10.5 InfiniBand技术和基础知识 (173)10.5.1 IB技术的发展 (173)10.5.2 IB技术的优势 (174)10.5.3 IB网络重要概念 (176)10.5.4 IB协议堆栈分析 (177)10.5.5 IB应用场景分析 (179)10.6 InfiniBand技术和架构 (180)10.6.1 IB网络和拓扑组成 (180)10.6.2 软件协议栈OFED (183)10.6.3 InfiniBand网络管理 (185)10.6.4 并行计算集群能力 (186)10.6.5 基于socket网络应用 (187)10.6.6 IB对存储协议支持 (187)10.6.7 RDMA技术介绍 (187)10.7 Mellanox产品分析 (188)10.7.1 Infiniband交换机 (189)10.7.2 InfiniBand适配器 (192)10.7.3 Infiniband路由器和网关设备 (193)10.7.4 Infiniband线缆和收发器 (194)10.8 InfiniBand和Omni-Path之争 (195)10.8.1 Intel True Scale Fabric软件架构 (196)10.8.2 Intel InfiniBand产品家族 (198)10.8.3 Intel Omni-Path产品介绍 (199)10.8.4 Omni-Path和InfiniBand对比 (200)11 HPC超算系统排名和评估 (203)11.1 TOP500榜单刷新和ARM挑战 (203)11.2 TOP500基准介绍和排名规则 (206)11.3 Green500基准介绍和排名规则 (209)11.4 HPC超算系统其他评估基准 (211)11.4.1 GTC-P应用基准 (216)11.4.2 Meraculous测试基准 (216)11.4.3 MILC测试基准 (216)11.4.4 MiniDFT测试基准 (216)11.4.5 MiniPIC测试基准 (217)11.4.6 PENNANT测试基准 (217)11.4.7 SNAP测试基准 (217)11.4.8 UMT测试基准 (217)11.4.9 Crossroads/N9 DGEMM基准 (217)11.4.10 IOR BenchMark基准 (218)11.4.11 Mdtest测试基准 (218)11.4.12 STREAM测试基准 (218)1HPC行业和市场概述在传统的HPC（High performance computing）环境中，由于技术的局限和业务的单一，计算环境中的每个业务系统使用独立的硬件建立计算环境；随着高性能计算的技术的发展，运算平台的并行化程度提高以及业务涵盖的应用领域迅速延伸，使得传统计算环境中多个独立的环境出现资源利用不足或者性能瓶颈的问题。