華為高性能計(jì)算解決方案課件

華為高性能計(jì)算解決方案華為高性能計(jì)算解決方案概覽1.1HPC概述概覽1.1HPC概述1高性能計(jì)算系統(tǒng)概述（source：）2000~20131990-20001980-19901970-1980MPP向量機(jī)DSMCluster高性能計(jì)算系統(tǒng)的架構(gòu)演變?nèi)騂PC系統(tǒng)主流架構(gòu)（cluster和MPP）以計(jì)算為目的，使用了很多處理器的單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者使用了多臺(tái)計(jì)算機(jī)集群的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境什么是高性能計(jì)算高性能計(jì)算系統(tǒng)概述（source：www.top500.or2高性能計(jì)算系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域氣象環(huán)境中尺度、中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)、海洋、環(huán)境預(yù)報(bào)動(dòng)漫渲染

圖像處理、高清視頻、三維渲染石油勘探地震資料處理、地震資料解釋、油藏模擬生命科學(xué)

序列比對(duì)、分子對(duì)接、分子動(dòng)力學(xué)CAE仿真

結(jié)構(gòu)分析、流體分析、電磁場(chǎng)分析物理化學(xué)

量子力學(xué)、分子力學(xué)、蒙特卡羅分析高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域高性能計(jì)算系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域氣象環(huán)境動(dòng)漫渲染石油勘探生命科學(xué)C3高性能計(jì)算系統(tǒng)組成Application:計(jì)算應(yīng)用ScalableFileSystem:集群存儲(chǔ)Middleware:計(jì)算通信中間件DevelopmentTools:開發(fā)工具OperatingSystem:集群操作系統(tǒng)Interconnect:高速計(jì)算互聯(lián)設(shè)備Server:節(jié)點(diǎn)服務(wù)器Storage:硬件存儲(chǔ)設(shè)備ClusterManagement:集群和資源管理DeploymentToolkit:部署工具ChangeManagement:

配置變更管理HealthMonitoring:

狀態(tài)監(jiān)控JobScheduling:

作業(yè)調(diào)度高性能計(jì)算系統(tǒng)組成Application:計(jì)算應(yīng)用Sc4高性能計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)最大計(jì)算能力TOP500單位能耗計(jì)算能力Source:Top500官網(wǎng)計(jì)算能力每年成倍增長(zhǎng)

單位能耗計(jì)算能力快速提高M(jìn)Flops/Watt高性能計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)最大計(jì)算能力TO5高性能計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)Source:Top500官網(wǎng)計(jì)算功耗逐年增加Source:InterSect360電力和冷卻占整體機(jī)房設(shè)施費(fèi)用70%以上高性能計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)Source:Top500官網(wǎng)計(jì)算6X86,Linux,刀片系統(tǒng),高速網(wǎng)絡(luò)占據(jù)主流高性能計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)100%75%50%25%全球TOP500高性能計(jì)算機(jī)的使用情況81%10%95%66%41%處理器操作系統(tǒng)構(gòu)建方式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)IntelX869%AMDX869OthersLinuxBlade16%43%34%IBGEOthersOthersOthers5%X86,Linux,刀片系統(tǒng),高速網(wǎng)絡(luò)占據(jù)主流高性能計(jì)算系統(tǒng)7高性能計(jì)算發(fā)展中遇到的挑戰(zhàn)

擴(kuò)容部署復(fù)雜，重復(fù)利用已有投資困難高性能計(jì)算機(jī)能耗問題越來越突出Top計(jì)算機(jī)的耗電量相當(dāng)于一個(gè)中型城市日常耗電量，Top500計(jì)算機(jī)僅有167個(gè)出現(xiàn)在GreenTop500榜單中我們的超算平臺(tái)要分好幾期建設(shè)，擴(kuò)容很不方便，且部署復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?！?dú)W洲某高校超算中心主任管理困難，缺乏直觀的管理和流程定義工具應(yīng)用計(jì)算量快速膨脹，對(duì)性能要求越來越高生物基因測(cè)序的步驟很復(fù)雜，分支很多，新計(jì)算任務(wù)的上線很耗時(shí)間，效率低下?！袊?guó)某生物基因公司研究員我們的渲染業(yè)務(wù)發(fā)展很快，對(duì)計(jì)算資源的需求正在急劇膨脹——美國(guó)某媒體制作公司高管挑戰(zhàn)高性能計(jì)算發(fā)展中遇到的挑戰(zhàn)

擴(kuò)容部署復(fù)雜，重復(fù)利用已有投資困8概覽1.2華為All-in-one高性能計(jì)算解決方案概覽1.2華為All-in-one高性能計(jì)算解決方案9集群管理業(yè)務(wù)管理刀片節(jié)點(diǎn)IB/10GE交換機(jī)IB/10GE業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)GE管理監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)計(jì)算集群GPGPU機(jī)架存儲(chǔ)集群GE交換機(jī)機(jī)柜存儲(chǔ)Phi機(jī)架存儲(chǔ)固態(tài)存儲(chǔ)模塊化數(shù)據(jù)中心集裝數(shù)據(jù)中心交換網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)華為高性能計(jì)算解決方案示意圖集群管理刀片節(jié)點(diǎn)IB/10GE交換機(jī)IB/10GE業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)10并行文件系統(tǒng)并行環(huán)境系統(tǒng)部署定制開發(fā)備份恢復(fù)編譯開發(fā)環(huán)境行業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)CAE/CFD生命科學(xué)石油勘探動(dòng)漫渲染氣象環(huán)境科研教育GPGPU機(jī)架機(jī)柜存儲(chǔ)Phi機(jī)架存儲(chǔ)固態(tài)存儲(chǔ)GE交換機(jī)IB/10GE交換機(jī)刀片WindowsLinuxCentOS+計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)硬件資源操作系統(tǒng)計(jì)算環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境高性能集群管理軟件CHESSPBSWorksPlatformJHScheduler炫云Bright集群管理集裝數(shù)據(jù)中心模塊化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施華為高性能計(jì)算解決方案全景圖

并行文件系統(tǒng)并行環(huán)境系統(tǒng)部署定制開發(fā)備份恢復(fù)編譯開發(fā)環(huán)境行業(yè)11大型中型小型AllInChassisAllInRackAllInRoom高效敏捷統(tǒng)一管理適配業(yè)務(wù)特征高度集成快速部署一體化設(shè)計(jì)按需部署高效節(jié)能節(jié)約投資華為高性能計(jì)算解決方案交付形態(tài)

大型中型小型AllInAllInAllIn高效12AllInChassis解決方案：高度融合高密計(jì)算、大容量存儲(chǔ)和高帶寬網(wǎng)絡(luò)特性說明12U8/16/32刀片，單框64個(gè)至強(qiáng)處理器，浮點(diǎn)計(jì)算能力達(dá)16.5TFLOPS單框12TB高性價(jià)比內(nèi)存，虛擬化和大數(shù)據(jù)分析輕松應(yīng)對(duì)單框15.6Tbps背板帶寬，數(shù)據(jù)庫(kù)集群極速互連支持InfiniBandQDR/FDR

,支持IBEDR演進(jìn)支持GPGPU輔助加速計(jì)算主要應(yīng)用場(chǎng)景小型超算用戶：例如普通大學(xué)超算中心、各部委科研所、各地動(dòng)畫基地渲染農(nóng)場(chǎng)等計(jì)算節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)交換模塊All-In-Chassis：小型HPC系統(tǒng)解決方案

AllInChassis解決方案：高度融合高密計(jì)算、大容13All-In-Chassis標(biāo)準(zhǔn)配置機(jī)框組件產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量機(jī)框E90001管理節(jié)點(diǎn)&計(jì)算節(jié)點(diǎn)CH1408加速節(jié)點(diǎn)CH2212胖節(jié)點(diǎn)CH2401存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)CH2221一體化HPC解決方案，預(yù)安裝華為

集群管理軟件計(jì)算能力：

10.6TFLOPS,存儲(chǔ)能力：13.5TB,最大功耗:10KWAll-In-Chassis標(biāo)準(zhǔn)配置機(jī)框組件產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量機(jī)14特性說明一體化集成、快速部署機(jī)柜42U、24U可選，交付周期短高度集成服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、UPS、配電單元、監(jiān)控單元、PDU、散熱系統(tǒng)于一體、即插即用模塊化設(shè)計(jì)、靈活擴(kuò)容模塊化架構(gòu)，IT機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、電池柜功能柜按基本單元靈活組合UPS、電池包、配電盒等采用標(biāo)準(zhǔn)19”插框設(shè)備，按需部署智能高效，綠色節(jié)能采取機(jī)柜自然通風(fēng)散熱，節(jié)能環(huán)保；排風(fēng)風(fēng)扇采用直流變速風(fēng)機(jī)，根據(jù)環(huán)溫動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，高效節(jié)能主要應(yīng)用場(chǎng)景中小企業(yè)IT應(yīng)用、大型企業(yè)分支、電子校園等All-In-Rack一柜式HPC解決方案，高集成度設(shè)計(jì)，集成基礎(chǔ)設(shè)施，IT設(shè)備于一柜，即插即用All-In-Rack：中型HPC解決方案

特性說明All-In-Rack一柜式HPC解決方案，高集成度15All-In-Rack標(biāo)準(zhǔn)配置組件產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜1計(jì)算節(jié)點(diǎn)E90002CH14032管理/監(jiān)控/存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)RH1288V26管理:1監(jiān)控:1存儲(chǔ):4存儲(chǔ)設(shè)備S2600T1計(jì)算能力:33TFLOPS

存儲(chǔ)能力:144TB最大功耗:25KW機(jī)柜All-In-Rack標(biāo)準(zhǔn)配置組件產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜16特性說明適應(yīng)性強(qiáng)，空間利用最大化最低只需2.6m的安裝層高通過單雙排靈活排列，最大化利用空間按需部署，快速便捷通過工廠預(yù)制與標(biāo)準(zhǔn)化的接口，1周內(nèi)即可完成現(xiàn)場(chǎng)安裝，部署速度提升50%模塊化架構(gòu)，高效節(jié)能滿足高能效低PUE行級(jí)空調(diào)、模塊化UPS、密閉通道、高集成配電柜的聯(lián)合應(yīng)用使PUE降至1.5以下主要應(yīng)用場(chǎng)景定位大中型數(shù)據(jù)中心，可廣泛應(yīng)用于政務(wù)網(wǎng)、教育醫(yī)療、中小企業(yè)、大型公司分支機(jī)構(gòu)、呼叫中心和金融網(wǎng)點(diǎn)等采用All-In-Room模塊化設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)快速建設(shè)，按需部署，高效智能單排雙排All-In-Room：大型模塊化機(jī)房HPC解決方案

特性說明采用All-In-Room模塊化設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)快速建17All-In-Room標(biāo)準(zhǔn)配置中型模塊化機(jī)房22標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜(42U)，

最大可擴(kuò)展到28個(gè)最小PUE<1.3整體IT功耗：133KW輸入配電柜輸出配電柜電池空調(diào)計(jì)算柜空調(diào)存儲(chǔ)柜空調(diào)空調(diào)空調(diào)計(jì)算柜計(jì)算柜GPU柜胖節(jié)點(diǎn)柜網(wǎng)絡(luò)柜密閉冷通道計(jì)算能力:187TFLOPS@322nodes存儲(chǔ)能力:1PB,IO能力：12GB/s空調(diào)UPS6600mm3600mmAll-In-Room標(biāo)準(zhǔn)配置中型模塊化機(jī)房22標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜182.1華為高性能計(jì)算解決方案部件詳解2.1華為高性能計(jì)算解決方案部件詳解19計(jì)算高性能集群管理軟件IT硬件集群管理軟件基礎(chǔ)設(shè)施機(jī)房機(jī)柜存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)華為高性能計(jì)算解決方案主要部件計(jì)算高性能集群管理軟件IT集群管理軟件基礎(chǔ)設(shè)施機(jī)房機(jī)柜存202.1華為高性能計(jì)算解決方案IT硬件詳解2.1華為高性能計(jì)算解決方案IT硬件詳解21硬件之計(jì)算設(shè)備－華為服務(wù)器產(chǎn)品全景圖BladeserverE6000ConvergedinfrastructurebladeserverE90002U2/4nodesX6000CabinetserverX800044UCH121CH220/221CH222CH240XH310/311XH320XH621BH620BH622BH6401U2PRH12882U2PRH22852U2PRH22882U4PRH24852U4PRH24884U4PRH58858U8PRH8100CH242BH621DH310DH320DH628CH140刀片服務(wù)器高密度服務(wù)器機(jī)架服務(wù)器硬件之計(jì)算設(shè)備－華為服務(wù)器產(chǎn)品全景圖Bladeserver22節(jié)點(diǎn)分類特征刀片服務(wù)器機(jī)架服務(wù)器計(jì)算型節(jié)點(diǎn)提供高密度計(jì)算能力CH121CH140RH1288GPU節(jié)點(diǎn)提供異構(gòu)加速能力CH221RH2288H存儲(chǔ)型節(jié)點(diǎn)提供較大本地存儲(chǔ)能力CH222RH2285胖節(jié)點(diǎn)提供大內(nèi)存運(yùn)算能力CH240CH242RH5885RH2485HPC計(jì)算節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)分類特征刀片服務(wù)器機(jī)架服務(wù)器計(jì)算型節(jié)點(diǎn)提供高密度計(jì)算能力23簡(jiǎn)單---深度融合計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。快速部署，使部署周期從幾周縮短到幾天高效---

計(jì)算密度提升66%，虛擬機(jī)數(shù)量提升30%，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用性能提升4倍節(jié)約---支持未來三代處理器和未來十年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)64CPU/12UNo.1計(jì)算密度（2S）15.6

TbpsNo.1背板交換帶寬15

TBNo.1單存儲(chǔ)刀片容量40°CNo.1可靠性胖節(jié)點(diǎn)胖節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)型節(jié)點(diǎn)計(jì)算型節(jié)點(diǎn)計(jì)算型節(jié)點(diǎn)GPU節(jié)點(diǎn)GPU節(jié)點(diǎn)E9000融合架構(gòu)刀片服務(wù)器CH121CH140CH220CH221CH222CH240CH242計(jì)算設(shè)備刀片服務(wù)器E9000：融合架構(gòu)服務(wù)器

簡(jiǎn)單---深度融合計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)?？焖俨渴?，使部署周期從幾24高密刀片：CH140標(biāo)準(zhǔn)刀片:CH121形態(tài)半寬單槽2個(gè)2路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量4個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-2600系列4核、6核、8核處理器內(nèi)存插槽每個(gè)2路刀片8DDR3

DIMM插槽，最大內(nèi)存容量512GB硬盤數(shù)量每個(gè)2路刀片1個(gè)2.5英寸SSD工作溫度5℃-35℃尺寸210mm×525mm×60mm形態(tài)半寬單槽1個(gè)2路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-2600系列4核、6核、8核處理器內(nèi)存插槽24DDR3

DIMM插槽，最大內(nèi)存容量768GB硬盤數(shù)量2個(gè)2.5英寸SSD工作溫度5℃-40℃尺寸210mm×525mm×60mm計(jì)算型節(jié)點(diǎn)

高密刀片：CH140標(biāo)準(zhǔn)刀片:CH121形態(tài)半寬單槽2個(gè)2路25形態(tài)全寬單槽2路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-2600系列4核、6核、8核處理器內(nèi)存插槽24個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量768GB硬盤數(shù)量2個(gè)2.5英寸SSD、SAS或SATA硬盤IO擴(kuò)展支持?jǐn)U展1個(gè)PCIe

x16全高全長(zhǎng)的GPGPU或PHI工作溫度5℃-40℃形態(tài)2U機(jī)架服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-2600系列4核、6核、8核處理器內(nèi)存插槽24個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量768GB硬盤數(shù)量12*3.5’+2*2.5’or8*2.5’or26*2.5’SAS/SATA硬盤，支持RAID0/1/5/10/50/6/60IO擴(kuò)展支持?jǐn)U展1個(gè)PCIe

x16全高全長(zhǎng)的GPGPU或PHI刀片服務(wù)器：CH221機(jī)架服務(wù)器：RH2288HGPU節(jié)點(diǎn)

形態(tài)全寬單槽2路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel26形態(tài)全寬單槽2路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-2600系列4核、6核、8核處理器內(nèi)存插槽24個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量768GB硬盤數(shù)量15個(gè)2.5英寸SSD、SAS或SATA硬盤工作溫度5℃-40℃尺寸423mm×525mm×60mm形態(tài)2U機(jī)架服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-2400系列4核、6核、8核處理器內(nèi)存插槽12個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量768GB硬盤數(shù)量12*3.5’+2*2.5’or8*2.5’or26*2.5’SAS/SATA硬盤，支持RAID0/1/5/10/50/6/60刀片服務(wù)器：CH222機(jī)架服務(wù)器：RH2285存儲(chǔ)型節(jié)點(diǎn)形態(tài)全寬單槽2路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量2個(gè)處理器型號(hào)Intel27CH240CH242形態(tài)全寬單槽4路刀片服務(wù)器全寬單槽4路刀片服務(wù)器處理器數(shù)量2/4個(gè)2/4個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E5-4600系列4核、6核、8核處理器Intel

Xeon

E7-4800系列6核、8核、10核處理器內(nèi)存插槽48個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量1.5TB32個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量1TB硬盤數(shù)量8個(gè)2.5英寸SSD、SAS或SATA硬盤8個(gè)2.5英寸SSD、SAS或SATA硬盤工作溫度5℃-40℃5℃-40℃RH5885HV3（四路）RH8100V3（八路）形態(tài)4U機(jī)架服務(wù)器8U機(jī)架服務(wù)器處理器數(shù)量2/4個(gè)8個(gè)處理器型號(hào)Intel

Xeon

E7-4800系列6核、8核、10核處理器Intel

Xeon

E7-8800系列8核、10核處理器內(nèi)存插槽96個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量6TB192個(gè)DDR3DIMM插槽，最大內(nèi)存容量12TB硬盤數(shù)量23個(gè)2.5英寸SSD、SAS或SATA硬盤12個(gè)2.5英寸SSD、SAS或SATA硬盤CH240CH242胖節(jié)點(diǎn)

CH240CH242形態(tài)全寬單槽4路刀片服務(wù)器全寬單槽4路刀28OceanStorS2200TOceanStor18000Series企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)固態(tài)存儲(chǔ)OceanStorN8500OceanStorS2600T/S5500T/S5600T/S5800T中低端統(tǒng)一存儲(chǔ)OceanStorCSE

(數(shù)據(jù)服務(wù))OceanStorReplicationDirector(災(zāi)難恢復(fù))OceanStorS6800TOceanStor9000OceanStorDeviceManager(設(shè)備管理)eSight(存儲(chǔ)資源管理)入門級(jí)存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件產(chǎn)品硬件產(chǎn)品OceanStorDorado2100G2/5100硬件之存儲(chǔ)設(shè)備

OceanStorS2200TOceanStor18002955TBNo.1全局緩存創(chuàng)新的架構(gòu)---業(yè)界首創(chuàng)的存儲(chǔ)、分析、歸檔全融合架構(gòu)，信息全生命周期管理。創(chuàng)記錄的性能---五百萬OPS，性能業(yè)界3倍。百GB級(jí)吞吐量，并發(fā)速度提升2倍良好的擴(kuò)展性---分布式文件系統(tǒng)，支持最大288節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展200GB/sNo.1吞吐量5,000,000OPSNo.1性能288nodesNo.1擴(kuò)展性40PBNo.1容量NEWIndustry'sfastestbigdatastorageplatform5,000,000OPS200GB/s288nodes40PB55TB大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備：OceanStor9000

55TB創(chuàng)新的架構(gòu)---業(yè)界首創(chuàng)的存儲(chǔ)、分析、歸檔全融合架30Lustre并行存儲(chǔ)方案NFS集中存儲(chǔ)方案NAS一體化存儲(chǔ)方案存儲(chǔ)方案LustreNFSNAS存儲(chǔ)方案31S2600TOSSPairactiveMDSPairStandbyInfiniBand/10GE交換機(jī)

OSTOSTMDT......千兆系統(tǒng)管理網(wǎng)I/O網(wǎng)絡(luò)FC存儲(chǔ)網(wǎng)系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)OSTOSTOST......activeactiveOSSPairactiveactiveS5600T方案描述IO節(jié)點(diǎn)+FCSAN全冗余架構(gòu)MDS及OSS均采用RH22885HV2機(jī)架服務(wù)器S2600T存放元數(shù)據(jù),盤控一體,配置12塊600G15KSAS高速硬盤,做RAID10每個(gè)S5600T配置60塊2TBNLSAS大容量硬盤,做6組RAID6(8+2),存儲(chǔ)對(duì)象數(shù)據(jù)服務(wù)器和FCSAN都采用FC直連,模塊化擴(kuò)展,每個(gè)S5600T模塊可提供2GB/s的訪問帶寬存儲(chǔ)熱備盤另配.Lustre并行存儲(chǔ)方案

S2600TOSSPairactiveMDSPairSt32RH2285V2RH2285V2heartbeatMana/fencedeviceIB/10GEGEFiberChannel計(jì)算網(wǎng)絡(luò)S2600T磁盤框MiniSASCable高可靠、高性能NFS存儲(chǔ)方案。NFS集中存儲(chǔ)方案RH2285V2RH2285V2heartbeatMan33Lustre一體化方案優(yōu)化的商用Lustre文件系統(tǒng)，強(qiáng)大的界面管理工具，化繁為簡(jiǎn)高性價(jià)比服務(wù)器集成LSIMegaRAIDHA控制卡，直連6GSASJBOD模塊化設(shè)計(jì)，容量和性能隨模塊增加而擴(kuò)展1U服務(wù)器和4U75盤高密JBOD，提供高達(dá)300T的裸容量。高擴(kuò)展性高密設(shè)計(jì)高易用性MetadataServerObjectStorageServerObjectStorageServerObjectStorageServerObjectStorageServer刀片集群機(jī)架集群管理節(jié)點(diǎn)LustreClientLustreClientLustreClientQLogic網(wǎng)絡(luò)Lustre一體化方案優(yōu)化的商用Lustre文件系統(tǒng)，強(qiáng)大的34CE12812CE12808CE12804CE5800CE6800旗艦級(jí)核心交換機(jī)高性能TOR交換機(jī)S6700S5700以太網(wǎng)交換機(jī)IB交換機(jī)S7600Mellonax:MIS51xxMIS52xxMIS65xxMellonax:MIS50xxMIS60xxIntel12200ADAPTERSSWITCHESCABLESSOFTWARE硬件之網(wǎng)絡(luò)－外部交換機(jī)

CE12812CE12808CE12804CE5800CE635CX110GE交換機(jī)CX310、CX31110GE/FCOE融合交換機(jī)CX610InfiniBand交換機(jī)CX91110GE/FC交換模塊CX116GE交換機(jī)CX31710GE交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)E9000：提供HPC應(yīng)用主流交換模塊CX110CX310、CX311CX610CX911CX1136數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò):用于存儲(chǔ)或者數(shù)據(jù)傳輸;計(jì)算網(wǎng)絡(luò):用于計(jì)算過程中的消息傳遞管理網(wǎng)絡(luò):用于集群系統(tǒng)管理存儲(chǔ)設(shè)備集群管理系統(tǒng)計(jì)算集群管理網(wǎng)絡(luò)胖節(jié)點(diǎn)胖節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)…典型組網(wǎng)拓?fù)?/p>

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò):用于存儲(chǔ)或者數(shù)據(jù)傳輸;存儲(chǔ)設(shè)備集群管理系統(tǒng)計(jì)算集群37結(jié)構(gòu)系統(tǒng)通道IDS1000-AIDS1000-C室外場(chǎng)景:集裝箱數(shù)據(jù)中心IDS2000-SIDS2000-MIDS2000-L室內(nèi)場(chǎng)景:模塊化數(shù)據(jù)中心方案產(chǎn)品技術(shù)柔性架構(gòu)精確制冷智能管理

高效供配電供配電系統(tǒng)制冷系統(tǒng)冷凍水型風(fēng)冷型軟件平臺(tái)+硬件管理系統(tǒng)UPSPDU機(jī)柜硬件之機(jī)房結(jié)構(gòu)系統(tǒng)通道IDS1000-AIDS1000-C室外場(chǎng)景:38模塊化架構(gòu)，IT機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、電池柜功能柜按基本單元靈活組合UPS、電池包、配電盒等采用標(biāo)準(zhǔn)19”插框設(shè)備，按需部署，靈活擴(kuò)容模塊化一體化機(jī)柜42U、24U可選，交付周期短、快速部署高度集成服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、UPS、配電單元、監(jiān)控單元、PDU、散熱系統(tǒng)于一體、即插即用綠色化采取機(jī)柜自然通風(fēng)散熱，節(jié)能環(huán)保；排風(fēng)風(fēng)扇采用直流變速風(fēng)機(jī)，根據(jù)環(huán)溫動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，高效節(jié)能高集成度設(shè)計(jì)，集成基礎(chǔ)設(shè)施，IT設(shè)備于一柜，即插即用機(jī)柜

模塊化架構(gòu)，IT機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、電池柜功能柜按基本單元靈活組392.2華為高性能計(jì)算解決方案軟件詳解2.2華為高性能計(jì)算解決方案軟件詳解40功能完備的集群管理和部署工具可視化工作流工具，支持自定義流程智能的能耗管理和靈活的調(diào)度策略高效易用友好的圖形化統(tǒng)一管理界面完善的作業(yè)管理和調(diào)度功能支持多種類型的并行計(jì)算任務(wù)可靠支持1000節(jié)點(diǎn)以上中大規(guī)模運(yùn)算管理節(jié)點(diǎn)互備，快速故障恢復(fù)運(yùn)算過程checkpoint，單點(diǎn)故障后續(xù)算專業(yè)7*24小時(shí)專業(yè)支持服務(wù)遍布全球的售后支持網(wǎng)絡(luò)定制化服務(wù)集群管理軟件功能完備的集群管理和部署工具高效易用友好的圖形化統(tǒng)一管理界面41WebserviceinterfaceWebportal/CLIHTTP/SSHHTTP/HTTPSRHEL5.x/6.xSLES11.xCentOS5.x/6.x生物制藥仿真動(dòng)漫渲染石油勘探預(yù)集成行業(yè)應(yīng)用軟件，集中調(diào)度管理維護(hù)簡(jiǎn)單定制開發(fā)并行庫(kù)數(shù)學(xué)庫(kù)編譯器調(diào)試器作業(yè)調(diào)度集群監(jiān)控能耗管理告警管理集群管理用戶管理記帳統(tǒng)計(jì)安裝部署模塊化，可擴(kuò)展，易升級(jí)華為高性能集群管理軟件架構(gòu)

WebserviceWebportalHTTP/SSH42模板提交方式預(yù)集成典型應(yīng)用通用任務(wù)提交方式命令行提交方式靈活的作業(yè)提交方式

模板提交方式預(yù)集成典型應(yīng)用通用任務(wù)提交方式命令行提交方式靈活43

。。。

郵件通知

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移后處理

調(diào)度執(zhí)行

預(yù)處理作業(yè)提交工作流引擎以工作流引擎為基礎(chǔ)的作業(yè)生命周期管理完備的作業(yè)管理

。。。郵件通知44豐富的策略管理功能先來先服務(wù)MINRESOURCEMAXBALANCE任務(wù)調(diào)度策略資源分配策略資源限制策略搶占策略回填策略預(yù)留策略基于優(yōu)先級(jí)策略限制活動(dòng)作業(yè)限制系統(tǒng)作業(yè)限制空閑作業(yè)ReQueueSuspendFirstFitBestFitGreedy資源預(yù)留高效的作業(yè)調(diào)度

豐富的策略管理功能先來先服務(wù)MINRESOURCEMAXBA45用戶目錄1用戶目錄2用戶目錄3用戶目錄4外部存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果自動(dòng)傳輸功能強(qiáng)大的web數(shù)據(jù)管理功能安全隔離的用戶數(shù)據(jù)完整的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理

用戶目錄1用戶目錄2用戶目錄3用戶目錄4外部存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果功能46集群節(jié)點(diǎn)管理:注重整個(gè)集群中節(jié)點(diǎn)操作，如上下電；調(diào)度系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)管理:關(guān)注調(diào)度信息,如是否接收作業(yè)操作。分角色的集群節(jié)點(diǎn)管理調(diào)度相關(guān)計(jì)算節(jié)點(diǎn)管理帶外節(jié)點(diǎn)管理帶內(nèi)節(jié)點(diǎn)管理通過并行命令可以同時(shí)對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)下發(fā)命令多維度的集群節(jié)點(diǎn)管理多節(jié)點(diǎn)并發(fā)管理統(tǒng)一的集群管理

集群節(jié)點(diǎn)管理:注重整個(gè)集群中節(jié)點(diǎn)操作，如上下電；分角色的集群47直觀的集群監(jiān)控負(fù)載內(nèi)存CPU網(wǎng)絡(luò)IO一周一天二小時(shí)一小時(shí)豐富的監(jiān)控指標(biāo)集群整體性能狀態(tài)監(jiān)控單個(gè)節(jié)點(diǎn)性能狀態(tài)所見即所得的設(shè)備管理直觀的集群監(jiān)控負(fù)載內(nèi)存CPU網(wǎng)絡(luò)IO一周一天二小時(shí)一小時(shí)豐富48豐富的告警類型靈活的告警查詢可配置的告警閾值提供CPU負(fù)載、CPU溫度、磁盤容量、內(nèi)存容量、主機(jī)連接狀態(tài)、系統(tǒng)服務(wù)狀態(tài)、自定義服務(wù)等多種告警可按主機(jī)，類型，級(jí)別及時(shí)間查詢歷史告警信息可配置不同告警閾值，以靈活應(yīng)對(duì)變化郵件發(fā)送通知，以便及時(shí)處理方便的告警通知豐富的告警管理

豐富的告警類型靈活的告警查詢可配置的告警閾值提供CPU負(fù)載、49聚合監(jiān)控系統(tǒng)的資源狀態(tài)和資源需求，為能耗分析提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)計(jì)算集群信息調(diào)度系統(tǒng)作業(yè)信息根據(jù)能效監(jiān)視數(shù)據(jù)及能耗配置信息，提供節(jié)能建議豐富的節(jié)能算法支持自定義算法可動(dòng)態(tài)配置QoS信息能效監(jiān)視分析診斷自動(dòng)處理根據(jù)分析診斷建議，自動(dòng)或人工確認(rèn)完成系統(tǒng)的處理節(jié)點(diǎn)下電/降頻節(jié)點(diǎn)上電智能的能耗管理

聚合監(jiān)控系統(tǒng)的資源狀態(tài)和資源需求，為能耗分析提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)根據(jù)50統(tǒng)一的用戶管理功能基于用戶的計(jì)費(fèi)管理功能支持與操作系統(tǒng)統(tǒng)一的用戶以及群組管理，批量導(dǎo)入用戶功能與調(diào)度算法結(jié)合指定優(yōu)先級(jí)及資源限制。可導(dǎo)出指定時(shí)間段內(nèi)，用戶作業(yè)產(chǎn)生的費(fèi)用報(bào)表完善的帳號(hào)管理

統(tǒng)一的用戶管理功能基于用戶的計(jì)費(fèi)管理功能支持與操作系統(tǒng)統(tǒng)一的51部署節(jié)點(diǎn)…管理節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量上升界面添加節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)界面操作，方便快捷的擴(kuò)減容業(yè)務(wù)量增加時(shí)擴(kuò)充集群規(guī)模，應(yīng)對(duì)大量任務(wù)；業(yè)務(wù)量減少時(shí)縮小集群規(guī)模，實(shí)行資源共享，提高資源利用率。配置簡(jiǎn)單,一鍵執(zhí)行批量安裝,省時(shí)省力動(dòng)態(tài)伸縮,界面操作批量安裝(OS、軟件等)便捷的集群部署、靈活的規(guī)模伸縮

部署節(jié)點(diǎn)…管理節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量上升界面添加節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)界面操作，方52實(shí)時(shí)的流程運(yùn)行監(jiān)視圖并行分支條件分支圖形化的元素便捷的設(shè)置拖拽式的流程設(shè)計(jì)完備的流程實(shí)例管理圖形化的設(shè)計(jì)工具，支持多種流程完備的流程實(shí)例管理功能友好的流程設(shè)計(jì)與直觀的流程管理

實(shí)時(shí)的流程運(yùn)行監(jiān)視圖并行分支條件分支圖形化的元素便捷的設(shè)置拖53鏡像備份通過鏡像恢復(fù)故障節(jié)點(diǎn)通過鏡像批量部署同步備份管理節(jié)點(diǎn)熱備，主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)快速接管。整個(gè)集群備份，在整個(gè)集群出現(xiàn)故障時(shí)，快速恢復(fù)安裝好的初始節(jié)點(diǎn)支持系統(tǒng)鏡像管理：創(chuàng)建、刪除、瀏覽節(jié)點(diǎn)快照，快速恢復(fù)方便的備份與恢復(fù)，高可靠系統(tǒng)

鏡像備份通過鏡像恢復(fù)故障節(jié)點(diǎn)通過鏡像批量部署同步備份管理節(jié)點(diǎn)542.3方案優(yōu)勢(shì)詳解2.3方案優(yōu)勢(shì)詳解55端到端全領(lǐng)域、全生命周期HPC解決方案行業(yè)解決方案集群平臺(tái)軟件服務(wù)器&存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)&安全數(shù)據(jù)中心微數(shù)據(jù)中心模塊化數(shù)據(jù)中心集裝箱數(shù)據(jù)中心S5700S7700S9300S9700CE12800USGAntiDDOSNIPiSOCUMAVSMX6000E9000

RH2285RH2288RH2485RH5885S5600TS5800TN8000UDSS6800T編譯工具(intel,pgi,gcc)并行計(jì)算庫(kù)（OpenMPI、MPICH、MPICH2、MVAPICH2、IntelMPI）高速數(shù)學(xué)庫(kù)(atlas,MKL,GotoBLAS)集群管理CAE/CFD生命科學(xué)石油勘探動(dòng)漫渲染物理化學(xué)氣象環(huán)境咨詢規(guī)劃1建設(shè)部署2遷移整合3定制開發(fā)4X8000

OceanStor9000

端到端全領(lǐng)域、全生命周期HPC解決方案行業(yè)解決方案集群平臺(tái)軟56方案亮點(diǎn)直觀圖形操作、幾十種

調(diào)度算法服務(wù)器：

105

項(xiàng)SPEC

世界記錄，存儲(chǔ)：500萬OPS200GB/S吞吐量一體化部署，部署周期從數(shù)周縮短到數(shù)天從板極到系統(tǒng)級(jí)的節(jié)能，能耗節(jié)約40％極致性能高效管理靈活部署綠色節(jié)能方案亮點(diǎn)直觀圖形操作、幾十種調(diào)度算法服務(wù)器：105項(xiàng)S57

極致性能－－－硬件

計(jì)算密度業(yè)界第一單框支持64個(gè)RomelyEP130WCPU，單框浮點(diǎn)運(yùn)算性能最大可達(dá)16.5TFlopsNo.1性能(5，000，000OPS)，

No.1吞吐量(200GB/S)存儲(chǔ)性能業(yè)界第一交換能力業(yè)界第一單框15.6T背板交換容量，支持40GE以太網(wǎng)和56GFDR支持GPGPU異構(gòu)加速PCIe擴(kuò)展能力業(yè)界領(lǐng)先極致性能－－－硬件計(jì)算密度單框支持64個(gè)Romely58眾核加速方案計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資節(jié)省40%節(jié)點(diǎn)減少可使功耗降低30%現(xiàn)有程序移植工作量減少50％＋I(xiàn)ntelXeonPhiCH221E9000＋I(xiàn)ntelXeonPhiRH2288V2010101010010101010工業(yè)制造能源勘探天氣預(yù)報(bào)生命科學(xué)電子設(shè)計(jì)動(dòng)漫多媒體協(xié)處理器加速提升效率，加速應(yīng)用高性價(jià)比綠色節(jié)能高可移植性眾核加速方案計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資節(jié)省40%節(jié)點(diǎn)減少可使功耗降低59智能管理－－智能管理軟件

豐富的策略管理智能的能耗管理方便快捷的擴(kuò)減容任務(wù)調(diào)度策略資源分配策略資源限制策略搶占策略回填策略預(yù)留策略一鍵配置執(zhí)行批量安裝動(dòng)態(tài)伸縮能效監(jiān)視分析診斷自動(dòng)處理智能管理－－智能管理軟件

豐富的智能的方便快捷任務(wù)調(diào)度策略資60傳統(tǒng)HPC系統(tǒng)：10-18周項(xiàng)目啟動(dòng)多廠商采購(gòu)分批到貨系統(tǒng)集成應(yīng)用部署綜合調(diào)試平臺(tái)安裝業(yè)務(wù)上線多廠商安裝調(diào)試1-3周4-8周1周1周1周1周1周方案設(shè)計(jì)1-3周All-in-one系統(tǒng)：1周All-in-roomAll-in-chassisAll-in-rack靈活部署－－一站式，極大縮短業(yè)務(wù)上線時(shí)間

傳統(tǒng)HPC系統(tǒng)：10-18周項(xiàng)目多廠商分批到貨系統(tǒng)集成應(yīng)用部61國(guó)內(nèi)獨(dú)家液冷技術(shù)方案綠色節(jié)能－－從板極到系統(tǒng)級(jí)的節(jié)能傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心高效UPS行級(jí)空調(diào)近端制冷模塊化設(shè)計(jì)多種制冷手段2.12.01.61.51.3PUE自然冷卻技術(shù)1.2NetEco?

智能管理能耗節(jié)省>40%系統(tǒng)級(jí)節(jié)能板級(jí)節(jié)能低功耗器件選型領(lǐng)先的供電效率供電關(guān)相功能高效電源拓?fù)湓O(shè)計(jì)板級(jí)液冷方案，支持內(nèi)存液冷，可現(xiàn)場(chǎng)插拔維護(hù)支持集成（4.5萬瓦散熱）和非集成方案（8萬瓦散熱）自動(dòng)補(bǔ)水，三年內(nèi)免補(bǔ)水防泄露、防凝露，泄露檢測(cè)等容災(zāi)能力最低PUE<1.2能耗管理能效監(jiān)視分析診斷自動(dòng)處理國(guó)內(nèi)獨(dú)家液冷技術(shù)方案綠色節(jié)能－－從板極到系統(tǒng)級(jí)的節(jié)能傳統(tǒng)數(shù)據(jù)62云化演進(jìn)

公有云物理集群私有云集群管理FusionCluster智能分析診斷華為云平臺(tái)FusionSphereVMVMVM自動(dòng)批量安裝部署鏡像管理一鍵配置執(zhí)行批量安裝動(dòng)態(tài)伸縮統(tǒng)一資源管理和調(diào)度直觀管理云化演進(jìn)自研集群管理軟件和云平臺(tái)軟件FusionSphere結(jié)合提供云化演進(jìn)方案云化演進(jìn)

公有云物理集群私有云集群管理FusionClust63應(yīng)用3.1行業(yè)方案應(yīng)用3.1行業(yè)方案64CAE(ComputerAidedEngineering)：用計(jì)算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天、汽車、船舶、機(jī)械、建筑、電子前處理：幾何建模，劃分計(jì)算網(wǎng)格求解：指定荷載和邊界條件，提交給服務(wù)器進(jìn)行分析后處理：顯示結(jié)果，評(píng)估產(chǎn)品性能CAE仿真CAE(ComputerAidedEngineering65CAE常用軟件對(duì)硬件的需求軟件分類軟件名稱簡(jiǎn)介可擴(kuò)展性內(nèi)存IO網(wǎng)絡(luò)隱式有限元分析（IFEA）ANSYS通用隱式有限元軟件<16CPU16CPU時(shí)并行效率一般在50%以下內(nèi)存需求大每100萬自由度需要1-10GB內(nèi)存IO要求高磁盤IO的時(shí)間可占全部計(jì)算時(shí)間的1/3以上Infiniband比千兆以太網(wǎng)仍有明顯優(yōu)勢(shì)NASTRAN線性結(jié)構(gòu)分析軟件ABAQUS通用隱式/顯式有限元軟件顯式有限元分析（EFEA）LS-DYNA最出色的顯式分析軟件64CPU+內(nèi)存需求小每50萬自由度需要0.5-1GB內(nèi)存IO要求高32進(jìn)程以上建議采用InfinibandPAM-CRASHPAM系列的碰撞和沖擊分析軟件RADIOSS汽車碰撞、沖擊、噪聲分析計(jì)算流體力學(xué)（CFD）FLUENT最通用的CFD分析軟件128CPU+足夠即可每50萬自由度需要0.5-1GB內(nèi)存IO量較小Infiniband集群的整體性能會(huì)有明顯改善CFX動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域STAR-CD發(fā)動(dòng)機(jī)模擬領(lǐng)域FASTRAN航天航空領(lǐng)域CAE常用軟件對(duì)硬件的需求軟件分類軟件名稱簡(jiǎn)介可擴(kuò)展性內(nèi)存I66刀片集群E9000SMP節(jié)點(diǎn)RH5885管理節(jié)點(diǎn)RH2285IB交換機(jī)Manllox56GFDR以太網(wǎng)交換機(jī)QuidwaySSeries光纖交換機(jī)QuidwaySSeries光纖交換機(jī)QuidwaySSeriesIO節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)陣列OceanStorTSeries圖形工作站局域網(wǎng)計(jì)算網(wǎng)管理網(wǎng)存儲(chǔ)網(wǎng)華為解決方案特點(diǎn)：綜合了SMP節(jié)點(diǎn)和Cluster節(jié)點(diǎn)完全基于x86-64處理器的平臺(tái)采用56Gb全線速的IB網(wǎng)絡(luò)Esight可對(duì)軟硬件資源進(jìn)行全面的監(jiān)管支持Linux和Windows操作系統(tǒng)華為CAE領(lǐng)域解決方案

刀片集群SMP節(jié)點(diǎn)管理節(jié)點(diǎn)IB交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)光纖交換機(jī)光67石油行業(yè)地球物理勘探井位確定石油開采煉化儲(chǔ)運(yùn)石油銷售野外作業(yè)地震資料處理地震資料解釋油藏模擬石油應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈浮點(diǎn)計(jì)算多核擴(kuò)展高帶寬大內(nèi)存石油行業(yè)地球物理勘探井位確定石油開采煉化儲(chǔ)運(yùn)石油銷售野外地震68石油行業(yè)HPC的挑戰(zhàn)及解決方案

萬兆以太網(wǎng)互聯(lián)GPU/GPGPU技術(shù)SSD加速技術(shù)Infiniband互聯(lián)多核/多路/高密服務(wù)器存儲(chǔ)技術(shù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)存儲(chǔ)集成管理先進(jìn)的算法帶來計(jì)算更高的要求可視化處理要求CPU與GPU的配合高密度、高精度帶來了數(shù)據(jù)量的增加數(shù)據(jù)量的增加帶來了計(jì)算量、存儲(chǔ)量的增加進(jìn)而需要更多的計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)而需要更快捷的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方式來連接計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)更多的節(jié)點(diǎn)帶來管理的復(fù)雜性：機(jī)柜多、計(jì)算節(jié)點(diǎn)多、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)多、數(shù)據(jù)交換機(jī)多，設(shè)備狀態(tài)無法及時(shí)掌握；更多的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致電費(fèi)、空調(diào)的開銷在開采和勘探總支出中的占比越來越高綠色節(jié)能石油行業(yè)HPC的挑戰(zhàn)及解決方案

萬兆以太網(wǎng)互聯(lián)GPU/GPG69華為石油行業(yè)高性能計(jì)算方案

10GE網(wǎng)絡(luò)千兆管理網(wǎng)絡(luò)10GE交換機(jī)NAS/SAN存儲(chǔ)設(shè)備GPU節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)集群計(jì)算節(jié)點(diǎn)集群管理節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)登陸管理10/100/1000M管理交換機(jī)管理服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)采用10GE，適合石油行業(yè)的大量數(shù)據(jù)I/O，對(duì)網(wǎng)絡(luò)有較高的需求。更高的要求可以用IB。三種計(jì)算節(jié)點(diǎn)：計(jì)算節(jié)點(diǎn):高性能刀片或者機(jī)架服務(wù)器胖服務(wù)器節(jié)點(diǎn):SMP架構(gòu)高性能服務(wù)器，具備多CPU和大內(nèi)存容量GPU計(jì)算節(jié)點(diǎn):服務(wù)器中安裝GPGPU卡,使用GPU進(jìn)行運(yùn)算加速華為石油行業(yè)高性能計(jì)算方案

10GE網(wǎng)絡(luò)千兆管理網(wǎng)絡(luò)10G70動(dòng)漫多媒體模型圖抽象骨架渲染圖豐滿真實(shí)單機(jī)渲染龜速

集群渲圖高效

流程

集群豐滿現(xiàn)實(shí)強(qiáng)力技術(shù)藝術(shù)靈光圖形渲染集群渲染動(dòng)漫多媒體模型圖抽象骨架渲染圖豐滿真實(shí)單機(jī)渲染71動(dòng)漫多媒體領(lǐng)域常用軟件軟件分類軟件名稱簡(jiǎn)介作用三維制作軟件MayaAutodesk公司3D軟件，支持Windows、MacOSX、Fedora等多平臺(tái)。設(shè)計(jì)三維圖像，圖像建模。3DsMaxDiscreet公司開發(fā)，后被Autodesk公司合并。主要支持Windows，也可以通過ParallelsDesktop虛擬化計(jì)算運(yùn)行在macos上。XSISoftimage公司產(chǎn)品，有windows和linux版本Lightwave3DNewTek公司開發(fā)的三維制作軟件。渲染器RendermanPixar產(chǎn)品，應(yīng)用最廣泛的渲染器之一三維圖像渲染工具M(jìn)entalRay德國(guó)mentalimage公司(現(xiàn)已為nvidia子公司)產(chǎn)品渲染管理軟件Enfuzion商業(yè)軟件，支持主流OS及渲染軟件?；诰W(wǎng)格計(jì)算，性能優(yōu)秀。渲染任務(wù)的分發(fā)軟件，完成渲染任務(wù)的調(diào)度管理Qube商業(yè)軟件，支持主流OS及渲染軟件?；趍ysql數(shù)據(jù)庫(kù)，性能優(yōu)秀。Muster商業(yè)軟件，只要支持Windows，基于p2p技術(shù)，節(jié)點(diǎn)超過50后性能差Drqueue開源軟件，支持linux、FreeBSD、OSX，Windows等系統(tǒng)。動(dòng)漫多媒體領(lǐng)域常用軟件軟件分類軟件名稱簡(jiǎn)介作用三維制作軟件M72集群渲染對(duì)硬件需求CPU需求：高計(jì)算性能內(nèi)存需求：高內(nèi)存帶寬存儲(chǔ)需求：高帶寬大容量網(wǎng)絡(luò)需求：高帶寬普通PC每小時(shí)渲染1~2幀，單渲染節(jié)點(diǎn)的能力和渲染集群的大小決定渲染速度。渲染任務(wù)開始后，大量的材質(zhì)貼圖將被讀取到內(nèi)存中，然后開始渲染圖像，在此過程中，CPU與內(nèi)存的通訊非常頻繁。分辨率越高，材質(zhì)貼圖越多，內(nèi)存帶寬要求越高。120分鐘的4K電影數(shù)據(jù)量：4K：4096×3112×3×8/8/1024/1024≈40M；40M/幀*24幀/秒*7200秒=691200m=6.6T存儲(chǔ)的數(shù)量量大，為提高存儲(chǔ)速度，需要提供高帶寬(并行文件系統(tǒng))大容量的存儲(chǔ)。在通過渲染農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)渲染時(shí)，一旦管理服務(wù)器下達(dá)渲染任務(wù)，所有的計(jì)算節(jié)點(diǎn)便開始從網(wǎng)絡(luò)共享存儲(chǔ)中去讀取材質(zhì)貼圖和目標(biāo)文件，因此，高帶寬的網(wǎng)絡(luò)將大大地縮短預(yù)讀數(shù)據(jù)的時(shí)間。集群渲染對(duì)硬件需求CPU需求：高計(jì)算性能內(nèi)存需求：高內(nèi)存帶寬73華為動(dòng)漫多媒體領(lǐng)域解決方案基于自主的計(jì)算、存儲(chǔ)及交換硬件平臺(tái)。計(jì)算采用高密度(12U32節(jié)點(diǎn))的E9000刀片服務(wù)器。存儲(chǔ)采用基于巫山文件系統(tǒng)的OceanStor9000并行存儲(chǔ)。IB/10GE根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活選擇。Esight可對(duì)軟硬件資源進(jìn)行全面的監(jiān)管。業(yè)務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)硬件管理網(wǎng)絡(luò)OceanStor9000并行存儲(chǔ)E9000刀片服務(wù)器計(jì)算集群管理服務(wù)器IB/10GE交換機(jī)圖形工作站IB/10GEGE業(yè)務(wù)管理GE硬件管理華為動(dòng)漫多媒體領(lǐng)域解決方案基于自主的計(jì)算、存儲(chǔ)及交換硬件平臺(tái)74主模式：系統(tǒng)主要部分，是主要計(jì)算量所在前處理：氣象數(shù)據(jù)的收集和預(yù)處理后處理：綜合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、天氣學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等預(yù)報(bào)結(jié)果數(shù)值天氣預(yù)報(bào)流程在各種氣象預(yù)報(bào)方法中，中尺度氣象在現(xiàn)代氣象科學(xué)中應(yīng)用最為廣泛數(shù)值天氣預(yù)報(bào)：用數(shù)學(xué)方法構(gòu)建方程，將氣象數(shù)據(jù)和邊界參數(shù)導(dǎo)入方程求解，從而預(yù)測(cè)大氣變化和狀態(tài)氣象預(yù)報(bào)主模式：系統(tǒng)主要部分，是主要計(jì)算量所在前處理：氣象數(shù)據(jù)的收集75氣象預(yù)報(bào)對(duì)硬件的需求軟件分類軟件名稱簡(jiǎn)介可擴(kuò)展性CPUIO網(wǎng)絡(luò)氣象預(yù)報(bào)模式MM5使用最為廣泛的中尺度預(yù)報(bào)模式，后續(xù)會(huì)轉(zhuǎn)向WRF具備良好擴(kuò)展性,大部份模式已完成并行化計(jì)算量巨大，預(yù)報(bào)精度提高一倍，其所需計(jì)算量將成幾何級(jí)上漲海洋模式的程序大都對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的IO性能有較高要求,一般要求有分布式IO或者并行文件系統(tǒng)通信極為密集，網(wǎng)絡(luò)性能要求非常高WRF在MM5模式上發(fā)展起來的新一代中尺度模式GRAPES中國(guó)氣象局自主開發(fā)的新一代數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)AREMS武漢暴雨所和中科院研制，適合淮河長(zhǎng)江流域暴雨預(yù)報(bào)物理海洋模式FVCOM非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格海洋環(huán)流與生態(tài)模型ROMS新興的海洋模式系統(tǒng)POM三維海洋數(shù)值模式HYCOM原始方程全球海洋環(huán)流模式環(huán)境模式CMAQ空氣品質(zhì)模式CCSM3氣候系統(tǒng)模式CAM大氣環(huán)流模式氣象預(yù)報(bào)對(duì)硬件的需求軟件分類軟件名稱簡(jiǎn)介可擴(kuò)展性CPUIO網(wǎng)76華為氣象領(lǐng)域解決方案華為解決方案特點(diǎn)：計(jì)算節(jié)點(diǎn)：采用E9000，配置E5-2680

CPU，注重浮點(diǎn)計(jì)算性能。管理登陸節(jié)點(diǎn)：采用RH2285V2,雙機(jī)HA,保證管理和登陸的可靠性。并行存儲(chǔ)：采用OceanStor9000，500萬＋OPS和200GB/s的性能，滿足氣象軟件的高IO需求。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：計(jì)算網(wǎng)絡(luò)采用低延遲、高帶寬的FDR

Infiniband，管理網(wǎng)絡(luò)采用低成本GE網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算節(jié)點(diǎn)E9000刀片集群管理登陸節(jié)點(diǎn)RH2285V2并行存儲(chǔ)N9000高速計(jì)算網(wǎng)infiniband網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理網(wǎng)GE網(wǎng)絡(luò)硬件管理網(wǎng)GE網(wǎng)絡(luò)華為氣象預(yù)報(bào)HPC解決方案華為氣象領(lǐng)域解決方案華為解決方案特點(diǎn)：計(jì)算節(jié)點(diǎn)E9000管理77生物科學(xué)

生物信息學(xué)領(lǐng)域新藥研發(fā)領(lǐng)域分子動(dòng)力學(xué)模擬領(lǐng)域使用HPC對(duì)生物基因數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)序、拼接、比對(duì)等處理，提供基因組信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，解決生物、醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的重大問題。使用HPC快速地完成高通量藥物虛擬篩選，可使研發(fā)周期平均縮短1年半左右、投入減少上億元。使用HPC進(jìn)行大規(guī)模分子動(dòng)力學(xué)模擬，通過模擬結(jié)果來分析和驗(yàn)證蛋白質(zhì)在分子和原子水平上的變化生物科學(xué)

生物信息學(xué)領(lǐng)域新藥研發(fā)分子動(dòng)力學(xué)模擬領(lǐng)域使用HPC78生物常用軟件對(duì)硬件的需求領(lǐng)域軟件名稱簡(jiǎn)介可擴(kuò)展性內(nèi)存IO網(wǎng)絡(luò)生物信息學(xué)-DNA序列比對(duì)BLAST、FASTA序列相似性搜索軟件定點(diǎn)計(jì)算為主，計(jì)算任務(wù)相對(duì)獨(dú)立，并發(fā)效果好程序消耗內(nèi)存大IO要求高通信較少，用千兆網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的讀寫對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能有一定要求ClustalW多序列比對(duì)軟件Censor、RepeatMasker重復(fù)序列檢測(cè)軟件PHYLIP、PALM系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)造軟件藥物研發(fā)DOCK、AutoDock、FlexX半柔性對(duì)接程序多為任務(wù)級(jí)并行，擴(kuò)展性好較高的內(nèi)存需求，每個(gè)處理器核心配置1GB較好IO要求高通訊較少，一般千兆網(wǎng)就可以了Discovery、Stuio包含多種尺度的分子對(duì)接方法ZDOCK,、RDOCK剛性對(duì)接,蛋白質(zhì)對(duì)接MORDOR柔性對(duì)接程序分子動(dòng)力學(xué)NAMD模擬大分子體系的并行分子動(dòng)力學(xué)代碼非常高的并行加速比一般IO要求高大量的點(diǎn)到點(diǎn)通信，推薦infiniband高速網(wǎng)GROMACS研究生物分子體系的分子動(dòng)力學(xué)程序包CHARMM商業(yè)軟件，基于CHARMM勢(shì)場(chǎng)AMBER商業(yè)軟件，基于AMBER勢(shì)場(chǎng)LAMMPS大規(guī)模原子分子并行模擬器生物常用軟件對(duì)硬件的需求領(lǐng)域軟件名稱簡(jiǎn)介可擴(kuò)展性內(nèi)存IO網(wǎng)絡(luò)79華為生物領(lǐng)域高性能計(jì)算方案

IB計(jì)算網(wǎng)GE管理網(wǎng)FC存儲(chǔ)網(wǎng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理/登陸RH2285LustreSMP節(jié)點(diǎn)RH5885MPI節(jié)點(diǎn)E9000IO節(jié)點(diǎn)RH2285華為解決方案特點(diǎn)：綜合了SMP節(jié)點(diǎn)和Cluster節(jié)點(diǎn),滿足高通量計(jì)算和高性能計(jì)算完全基于x86-64處理器的平臺(tái)采用56Gb全線速的IB網(wǎng)絡(luò)Esight可對(duì)軟硬件資源進(jìn)行全面的監(jiān)管并行文件系統(tǒng)，滿足高IO需求華為生物領(lǐng)域高性能計(jì)算方案

IB計(jì)算網(wǎng)GE管理網(wǎng)FC存儲(chǔ)網(wǎng)計(jì)80應(yīng)用3.2應(yīng)用案例應(yīng)用3.2應(yīng)用案例81英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)醫(yī)學(xué)院生物信息超算系統(tǒng)防災(zāi)科技學(xué)院地震前兆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)土耳其學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)與信息中心高性能計(jì)算平臺(tái)上海眾信生物科技有限公司生物云平臺(tái)海思半導(dǎo)體高性能仿真平臺(tái)首都醫(yī)科大學(xué)超算系統(tǒng)DigitalDomain公司渲染平臺(tái)北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院高性能計(jì)算平臺(tái)廣州國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心北京交通大學(xué)高性能計(jì)算平臺(tái)華為高性能仿真平臺(tái)東北大學(xué)超級(jí)計(jì)算中心華為HPC解決方案在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)醫(yī)學(xué)院生物信息超算系統(tǒng)防災(zāi)科技學(xué)院地震前兆監(jiān)82國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心客戶需求Solution高密節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持IntelIvyBridge處理器和XeonPh