Вычислительные центры стремятся в ГРИД

В России сегодня действует множество вычислительных центров разной мощности, работающих в интересах отдельных предприятий и организаций. Каждый из них существует обособленно. Между тем, в мировой практике использования высокопроизводительных информационно-вычислительных систем сегодня стремительно развивается новое направление - перехода от создания отдельных вычислительных центров к построению специализированных сетей высокопроизводительных вычислений на основе ГРИД-технологии (построение национальных и межнациональных сетей высокопроизводительных вычислений на основе географически-распределенного доступа). Переход от ресурсного подхода, направленного на создание изолированных вычислительных центров с применением ВИВС в рамках отрасли или предприятия, к доступной широкому кругу пользователей единой распределенной системы, предоставляющей набор услуг с использованием технологий высокопроизводительных вычислений, позволяет существенно приблизить эти технологии к практическому использованию их в науке и инновационных отраслях экономики.

Среди государств, использующих и развивающих инфраструктуры ГРИД, - страны Евросоюза, США, Япония, Бразилия, КНР. Теперь этот список пополнила и Россия.

Россия не опоздала

По заказу Миниинформсвязи РФ компания «Инфосистемы Джет» разработала ряд документов по развитию технологии ГРИД, а также выступила исполнителем проекта по построению вычислительного центра в НИИР на базе оборудования Sun Microsystems. Центр позволит объединить мощности вычислительных центров как в отраслевых институтах отрасли связи, так и в других учреждениях и организациях и, по мнению Ильи Трифаленкова, директора по развитию бизнеса компании «Инфосистемы Джет», Россия в мировом процессе перехода на ГРИД-технологии «не опоздала». Суперкомпьютер в НИИРе станет опорным пунктом создаваемой в России национальной ГРИД-инфраструктуры.

Открытие Центра компетенции Sun Microsystems заместитель руководителя Федерального агентства связи Сергей Мальянов назвал историческим событием. Он отметил, что суперкомпьютер призван решать широкий круг задач, как ведомственных, так и в интересах других отраслей экономики. В частности, вычислительный центр будет задействован в реализации мероприятий всех национальных проектов и федеральных целевых программ, в которых участвует Мининформсвязи России. «Открытие Центра позволяет сделать первый шаг к созданию российской инфраструктуры высокопроизводительных вычислений, предоставляющей широкий спектр услуг в области распределенных вычислений, - считает С. Мальянов. - Совсем недавно суперкомпьютеры работали в конкретных организациях на конкретные задачи. Сегодня центр становится достоянием рынка и всех госструктур. Таким образом, мы формируем конкурентный рынок в сфере высокопроизводительных вычислений».
 

Ядро российской ГРИД-инфраструктуры

Вычислительный центр ФГУП НИИР, входящий в десятку суперкомпьютеров России и ставший первым мощным компьютером в отрасли связи, создавался два с половиной года. Бюджет проекта составил, по словам Валерия Бутенко, генерального директора ФГУП НИИР, 200 млн. рублей. В суперкомпьютере задействовано 56 вычислительных узлов Sun Fire Х4100, 50 вычислительных узлов Sun Blade Х8420 в 5 шасси Sun Blade 8000, 312 процессоров AMD Opteron, 624 ядра; его пиковая производительность - 3 TeraFLOPs. В состав ВЦ входят системы управления базами данных, обеспечивающие хранение и эффективный доступ к данным общим объемом в десятки терабайт.

Коммутатор InfiniBand Voltaire ISR 9288 обеспечивает передачу сообщений между узлами кластера с исключительно низкой задержкой (~4мкс), позволяя создавать активно взаимодействующие параллельные вычислительные алгоритмы.

Возможности вычислительного кластера: массивно-параллельные вычисления; моделирование процессов различной степени сложности; проектирование и разработка автоматизированных информационных систем; использование ресурсоемких моделей, программ и систем управления базами данных.

Аппаратное обеспечение ВЦ дополняется программным, включающим средства для разработки, развертывания, отладки и сопровождения параллельных программ.

Персонал вычислительного центра состоит из системных администраторов, обеспечивающих бесперебойное функционирование инфраструктуры комплекса, и разработчиков, создающих специализированные программные системы для расчетов прикладных задач (анализ ЭМС между наземными системами и сетями радиосвязи; анализ ЭМС станций сухопутной подвижной связи; моделирование помехового воздействия систем спутниковой связи на наземные системы радиосвязи; анализ эффективности использования частотного ресурса на территории РФ; моделирование антенных систем и др.). Всего, по словам Бориса Тоботраса, начальника вычислительного центра ФГУП НИИР, в Центре сегодня работает 15 специалистов.

Как отметил В. Бутенко, сегодня суперкомпьютер используется в первую очередь для решения задач, выполняемых по поручению Россвязи и связанных с конверсией РЧС, с планированием радиочастот для внедрения на территории РФ цифрового телерадиовещания, с расчетами ЭМС радиосредств на границах РФ. Он будет также задействован для проектирования различных систем радиосвязи, для моделирования различных процессов, связанных с производством радиооборудования, с вопросами управления РЧС, обеспечения ЭМС больших систем. «Мы предполагаем, что основным нашим заказчиком и в дальнейшем  останется Россвязь, - сказал В. Бутенко. - Но в перспективе заказчики могут быть самые разные, не только из отрасли связи, но и других отраслей экономики, с которыми наш институт тесно взаимодействует. Это, в частности, Роскосмос, Минтранс, академические институты РАН и др. Кроме того, свободные емкости планируется использовать на коммерческой основе».

Свободных емкостей пока что предостаточно: в настоящее время центр загружен примерно на 30%.