В 2002 г. в Воронежском государственном университете создан Центр высокопроизводительных параллельных вычислений на базе компьютерного кластера: четырехпроцессорного сервера SUPERSERVER 8060 (4×CPU Pentium-III, 700 MГц, 4 Гб SDRAM), четырех двухпроцессорных серверов SUPERSERVER 6010H (2×CPU Pentium-III, 1,13 ГГц, 1 Гб SDRAM), восьми рабочих станций (Pentium–4, 2,0 ГГц, 256 Mб RIMM). На основе этого оборудования сформирована новая учебно–научная лаборатория параллельных вычислений, включаемая в состав информационно-образовательной среды (ИОС) ВГУ. Создание такой лаборатории существенно развивает единое информационное пространство для проведения научных расчетов как в Воронеже, так и в области и регионе. Объединение кластера высокопроизводительных вычислений ВГУ с действующей региональной частью Российской ИОС на основе “Воронежского виртуального университета” (Voronezh.Openet.ru) с его функционирующими системами открытого и дистанционного образования значительно расширяет техническую базу для проведения моделирования ресурсоемких процессов и расчетов в области фундаментального естествознания. В ВГУ создаются универсальные учебно–исследовательские компьютерные классы для высокопроизводительных вычислений и разрабатывается программное обеспечение дистанционного, открытого образования и выполнения научных исследований c использованием возможностей компьютерного кластера.

Лаборатория дистанционного образования ВГУ интегрируется с Виртуальной лабораторией параллельных вычислений на основе создания высокоскоростной магистральной сети доступа к Центру высокопроизводительных вычислений. Рассматриваются возможности перехода на наиболее современные сетевые технологии для реализации возможностей использования высокопроизводительного кластера. Работа кластера, генерирующего большое число данных, которые необходимо перенести с сервера на клиентскую рабочую станцию, развитие корпоративной сети, систем баз данных, системы дистанционного и открытого образования ВГУ требует решения в ближайшее время вопроса развития университетской сети. Исследуется возможность создания единого университетского модемного управляемого пула и построения сервера доступа компьютеров на базе специализированных операционных систем или специализированных блоков с встроенным модемным процессором с системой управления и анализа трафика.

Развитие сети университета с внедрением в его состав кластера высокопроизводительных вычислений обеспечивает выполнение в ближайшее время широкого круга учебных, научных, информационных и корпоративных задач. Внедрение распределенных вычислений при построении информационных систем, технологии клиент–сервер, мультимедийных библиотек, систем дистанционного и открытого образования приводят к необходимости постоянного развития аппаратной и программной составляющих сетевой инфраструктуры. Эта высокоскоростная магистраль сможет объединить оптоволоконными каналами коммуникационные узлы для возможности подключения к ней вузов, образовательных организаций и НИИ г. Воронежа.

Совершенствование сети ВГУ проводится в направлении создания средств для работы с высокопроизводительным кластером в удаленном режиме. С этой целью ставится задача улучшения качества коммуникаций и коммуникационного оборудования и обеспечение безопасности доступа к ресурсам. Разрабатываются параллельные вычислительные технологии для использования многопроцессорной высокопроизводительной вычислительной системы в фундаментальных научных исследованиях. Проводится изучение новых способов и подходов решения сложных ресурсоемких задач, анализ возможностей модификации известных численных методов для их использования на параллельных вычислительных устройствах. Создаются алгоритмы оптимизации распределения вычислительного процесса по различным процессорам кластера для сложных задач, методы оценки риска выбора неоптимальной с точки зрения результирующей производительности и отказоустойчивости конфигурации кластера. Исследуется влияние числа используемых процессоров на результирующую производительность и отказоустойчивость кластера при решении фундаментальных научных задач.

В рамках выполняемых работ проводится оперативное, интенсивное обучение пользователей высокопроизводительного кластера – преподавателей, аспирантов и студентов для эффективной разработки программ, основываясь на терминах своей предметной области. Создание в рамках универсального кластера виртуальных специализированных вычислительных подсистем, структура которых была бы адекватна решаемой задаче, рассматривается как одна из важнейших составляющих научно–образовательной деятельности.

Работа по созданию кластера высокопроизводительных вычислений в ВГУ выполнена при финансовой поддержке в рамках гранта VZ–010 Американского фонда гражданских исследований и развития CRDF, НОЦ “Волновые процессы”.

обсудить на форуме написать автору

Сервер поддерживается фирмой НПП "БИТ про" и Московским центром Федерации Интернет Образования