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G. Bracco – LAB-TOUR 2014 - Casaccia 18 Giugno 2014

LAB-TOUR 2014Casaccia 18 giugno 2014

UTICT-HPC : Calcolo scientifico ad alte prestazioni IN ENEA

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http://www.utict.enea.ithttp://www.eneagrid.enea.ithttp://www.cresco.enea.it


Contenuto

• Il calcolo scientifico ad alte prestazioni (HPC)

• ENEAGRID ospita le risorse HPC di ENEA– L'architettura,le interfacce utente e i laboratori virtuali– L'utenza e le applicazioni

• Le risorse di calcolo– Il progetto CRESCO 2008: Portici– I cluster CRESCO– I progetti PON 2007-2013• I sistemi più recenti CRESCO3, CRESCO4

• Conclusioni


Il calcolo scientifico HPC in ENEA

Negli ultimi 50 anni l'evoluzione esponenziale delle tecnologie informatiche ha messo a disposizione sistemi di calcolo sempre più potenti e complessi, largamente paralleli.

Un sistema HPC si caratterizza per la disponibilità di una interconnesione tra i nodi di calcolo allo stato dell'arte della tecnologia (40-56 Gbps) e di risorse adeguate di storage.

Nel mondo il sistema più potente è una macchina cinese Tianhe-2, ~34 Pflops (10^15), in Italia Cineca 1.8 Pflops, in ENEA il cluster maggiore 85 Tflops e ~300 nodi di calcolo,di taglia significativa a livello nazionale.

Il laboratorio UTICT-HPC sviluppa e gestisce le risorse HPC di ENEA con una ventina di persone, di 6 laureati assunti negli ultimi anni e ha in Portici il sito più importante.


ENE

Le risorse di calcolo offerte all'utenza sono attualmente i sistemi Linux x86_64 (i cluster CRESCO ~10000 cores) e sistemi speciali dedicati (ad es. GPU). Storage AFS e GPFS. Le risorse sono distribuite su 6 Centri di Ricerca ENEA.

ENEAGRID: risorse di calcolo e storage

GARRUTICT-RETE


ENE

Componenti strutturali “maturi” per garanzia di affidabilità e semplicità di gestione, interfacce Web sviluppate/customizzate per un ambiente utente amichevole:–Autenticazione Kerberos 5– File systems: • AFS/OpenAFS: file system geografico• GPFS: file system parallelo, anche su WAN

–Gestore delle risorse: LSF Multicluster– Interfacce grafiche Web per l'utente:• NX/FARO• Jobrama: Stato dei job & Accounting

–Sistema di monitoring: Zabbix–Gestione Web utenze e progetti: WARC

Architettura di ENEAGRID


FARO - Fast Access to Remote Objects

Accesso WEB a dati,applicazioni,macchine virtuali realizzato con una integrazione di NX e applicazioni java


FARO e Laboratori Virtuali

Portali tematici che integrano l'accesso ai dati e alle applicazioni specifici del settore


Laboratori Virtuali

http://utict.enea.it/it/laboratori-virtuali/virtual-labs


Total displacemen

t (mm)

Post

Processor

Total displacemen

t (mm)

Total displacemen

t (mm)

Post

Processor

Post

Processor

FARO: la visualizzazione 3D

Rendering 3D Remoto


ENE

~200 utenti che sottomettono job seriali o a parallelismo contenuto e ~50 utenti che sottomettono job HPC altamente paralleli.

Gli ambiti applicativi a cui afferiscono i principali utenti sono: – fluidodinamica della combustione– chimica computazionale– simulazioni climatiche– analisi della diffusione degli inquinanti nell'atmosfera– tecnologie nucleari– fluidodinamica per l'aerospazio– fisica della fusione nucleare– bioinformatica– sistemi complessi– ….

L'utenza e le applicazioni


ENE

Utilizzo CRESCO 2012 : ~2200 year*core

z

Ripartizione per Aree Applicative


ENE


Ripartizione per Applicazioni


ENE


Ripartizione per Unità Tecniche ENEA


ENE


Utenze esterne ad ENEA impegnate in collaborazioni & progetti:648 year*core (29.4%)


ENE

ENEAGRID: CRESCO a Portici

CR ENEA Porticiedifici progettati da Vittorio Gregotti,1982/86


ENE

I cluster CRESCO pre 2013

I cluster CRESCO x86_64 in produzione realizzati nell'ambito di PON 2000-2006 (Portici,Brindisi) o con risorse interne negli anni 2011-2012 (Casaccia,Frascati)

> Portici CRESCO1 (672 cores) CRESCO2 (2720 cores)IB CISCO 70xx, DDR Intel Clovertown,Tigerton,Nehalem,Westmere> Casaccia CRESCOC (192 cores, twin 1U)IB Qlogic Silverstorm DDR, AMD 2427 Istanbul> Frascati CRESCOF (480 cores twin square 2U, GPFS)IB Qlogic 12300 QDR, AMD 6172 Magnycours> Brindisi CRESCOB (96 cores, 4 U, GPFS)GEthernet, Intel Tigerton

Attualmente i nodi di CRESCO1 e CRESCO2 sono parte in dismissione e riuso per i servizi ICT di base


Le risorse di calcolo e i progetti

Le risorse di calcolo sono state acquisite nell'ambito dei finanziamenti MIUR PON, le più recenti nel PON 2007-2013.

• PON/3 Infrastrutture DDR MIUR 254/Ric 18/5/2011– TEDAT - Centro di eccellenza per le Tecnologie e la diagnostica

avanzata nel settore dei trasporti (2200 k€)

• PON/1 Ricerca Industriale DDR MIUR 01/Ric 18/1/2010– IT@CHA - Tecnologie Italiane per applicazioni avanzate nei Beni

Culturali (~300 k€)– LAMRECOR - Logistica avanzata per la Mobilità di persone e merci

(~550 k€)

L'attività di UTICT-PRA nella ideazione e gestione delle attività progettuali è la base per l'acquisizione delle risorse.Contributi alle infrastrutture provengono anche da risorse di altre Unità e da collaborazioni esterne.


ENE

Dai progetti LAMRECOR e IT@CHA:

CRESCO3 : in produzione estate 2013

84 nodi dualCPU AMD Interlagos 62342.4 GHz64 GB RAM24 coresTotale:2016 cores20 TFlopsStorage: DDN S2A9900 600 TB


ENE

CRESCO4

Le risorse del progetto TEDAT sono le più rilevanti e hanno permesso di acquisire il cluster CRESCO4, 100 Tflops

– 5 Rack di nodi di calcolo per un totale di 304 nodi (4864 cores Intel) 1 rack di servizio per switch IB

– Processore Intel E5-2670, 2.6 GHz, 8 cores– 64 GB RAM/nodo 4 GB RAM/Core– Nodi di tipo Fat Twin (Chassis 4U con 8 nodi)– Storage: DDN S2A9900 ~600 TB condiviso con CRESCO3– Infiniband QDR QLogic/Intel 12800-180 (432 porte)– Nuova sala CED; UPS, nuove batterie – Sistema di condizionamento con free-cooling – ~100KW potenza elettrica assorbita a pieno carico (HPL)


Rete infiniband CRESCO3/CRESCO4

4xDDR 20 Gbps

4xQDR40 Gbps


ENE

Locali CRESCO e CRESCO4

CED CRESCO dal 2008

CED nuovo CRESCO42013/2014


ENE

CED CRESCO


ENE

CED CRESCO : in primo piano CRESCO2


ENE

Locale CRESCO4 primavera 2013


ENE

Progetto dell'installazione


ENE

CRESCO4 collaudato ottobre 2013


ENE

CRESCO4 : in produzione dal 20/1/2014

Utenza CRESCO4: le applicazioni di area TEDAT (scienza dei materiali/CFD) e progetti numerici concordati con alcune unità ENEA: UTTEI, UTMEA, UTFUS, METR, UTVALAMB

Ore di calcolo erogate daENEAGRID dal 20/1/2014 al31/5/2014

2350 anni*core in ~4.3 mesi

riportati all'anno~6500 anni*core


Conclusioni

ENEA ha risorse di calcolo scientifico significative nell'ambito nazionale.L'accesso è aperto a tutti i ricercatori e tecnologi dell'agenzia e ai loro collaboratori esterniUTICT cura le relazioni con le altre unità in modo da garantire la qualità dell'utilizzo delle risorse e le prospettive del loro aggiornamento nel tempo.

www.eneagrid.enea.it: l'infrastruttura www.cresco.enea.it: il portale

Richiesta di account Istruzioni per l'utilizzo Accesso web ai sistemi

www.utict.enea.it/it/hpc: il laboratorio HPC

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