Программа «Университетский кластер»(презентация

Университетский
кластер
Ответственный за программу - д.б.н.
Носовский А.М.
тел. 8-51
Техническое обеспечение
- ЦУМОКО тел. 869
Программа «Университетский кластер»



Программа «Университетский кластер» является
открытой и ориентирована на российские
образовательные и научные организации.
Исследователи организаций-участников
Программы имеют возможность реализовывать
собственные некоммерческие образовательные и
научно-исследовательские проекты с
использованием испытательных стендов и
сервисов, развернутых на базе вычислительной
инфраструктуры Программы.
Участники могут быть инициаторами
развертывания собственных испытательных
стендов или сервисов на базе вычислительной
Конференция «Облачные вычисления.
Образование. Исследования. Разработка».






15-16 апреля 2010 года в рамках программы «Университетский
кластер» в здании Президиума Российской академии наук прошла
международная Конференция «Облачные вычисления. Образование.
Исследования. Разработка».
Конференция была посвящена современному направлению развития
в области информационных технологий – «облачные вычисления».
На конференции был рассмотрен широкий круг вопросов связанных
с этой тематикой. Были представлены доклады, посвященные
вопросам перспективных тенденций развития облачных вычислений,
зарубежными специалистами ведущих индустриальных копаний: HP,
Intel, Yahoo!, Microsoft.
Так же обсуждались вопросы, связанные с реализацией и
использованием вычислительной инфраструктуры в рамках
программы «Университетский кластер», созданных на базе этой
инфраструктуре сервисов, а также задачи по созданию
высокоуровневых вычислительных сервисов с использованием
открытого программного обеспечения.
В рамках конференции было проведено расширенное заседание
Наблюдательного совета программы «Университетский кластер», где
все участники смогли задать вопросы ее учредителям.
С докладами выступили представители организаций - участников
программы «Университетский кластер».
Всего в конференции приняло участие более 120 человек,
представляющих более 80 организаций.
В рамках Программы «Университетский
кластер» решаются следующие задачи: (1)


Построение, развитие и поддержка
вычислительной инфраструктуры,
обеспечивающей с одной стороны,
возможности по развертыванию
масштабируемых сервисов, испытательных
стендов и предметно-ориентированных
виртуальных лабораторий, а с другой
стороны, высококачественный доступ к
этим ресурсам для широкого круга
пользователей.
Создание и развертывание на базе
вычислительной инфраструктуры сервисов
В рамках Программы «Университетский
кластер» решаются следующие задачи: (2)

Будет реализован сервис, обеспечивающий
выполнение программ, на
высокопроизводительных вычислительных
системах с распределенной или общей памятью, в
том числе, на высокопроизводительных системах,
построенных на базе современных графических
кластеров общего назначения, сервис,
обеспечивающий необходимое рабочее окружение
при разработке программного обеспечения:
средства управления проектом,
систему отслеживания ошибок,
систему управления версиями,
сервис, обеспечивающий возможности по проведению
конференций, лекций, семинаров, лабораторных работ в
режиме «он-лайн» на базе web-технологий.
 Будут разрабатываться новые сервисы
различных уровней с привлечением Партнеров
и участников Программы.
В рамках Программы «Университетский
кластер» решаются следующие задачи: (3)



• Развертывание на базе вычислительной инфраструктуры
испытательных стендов, на которых можно будет осуществлять
проверку эффективности, разработку и доводку, новых
концепций и парадигм программирования, новых
информационных технологий.
Будет развернут испытательный стенд, предназначенный для
поддержки исследований по технологиям предоставления
сервисов и управления ими в масштабе нескольких центров
обработки данных. В случае необходимости будут
разрабатываться другие испытательные стенды с
привлечением Партнеров и участников Программы.
• Создание учебных планов, учебных программ и средств
поддержки учебных курсов (учебные пособия, лабораторные
работы и т. п.), для организации обучения использованию
технологий, предлагаемых в рамках развернутых
испытательных стендов и сервисов с целью ускоренной
подготовки (повышения квалификации) кадров, необходимых
для внедрения соответствующих технологий.
В рамках Программы «Университетский
кластер» решаются следующие задачи: (4)


Создание и развертывание научноисследовательских центров (хабов) на базе
интеграции возможностей, предоставляемых
технологиями доступа к прикладным пакетам как к
сервису в концепции облачных вычислений,
обеспечения совместной работы распределенных
коллективов, в том числе, совместного анализа
медико-биологического эксперимента.
Такие «хабы» позволят объединить научных
работников, преподавателей и экспертов в
конкретной отрасли науки или научной проблеме
для проведения фундаментальных и прикладных
исследований и развития соответствующих
технологий с целью внедрения в медицину и т.д.
В рамках участия в проекте OpenCirrus на базе
вычислительной инфраструктуры Программы
«Университетский кластер» создан испытательный
стенд в состав, которого входят: (1)


Physical Resource Set (<<аппаратура как сервис») позволяет
пользователю получить доступ к затребованной им аппаратуре
(это может быть сервер, либо графический акселератор
общего пользования, либо какое-нибудь другое
вычислительное устройство, имеющееся в составе
испытательного стенда), на которой по его требованию будет
установлено системное окружение, на уровне системного
администратора. В текущей версии реализация сервиса
базируется на открытой системе Тусооn.
Elastic Compute (<<инфраструктура как сервис»)
обеспечивает пользователю доступ к виртуальным средам,
позволяя выбрать и установить на предоставленных ему
виртуальных серверах требуемое системное окружение
(операционная система, библиотеки поддержки выполнения
программ, прикладные библиотеки и т.п.). Сервис Elastic
Compute, являющийся аналогом сервиса Amazon Elastic
Compute Cloud (ЕС2), реализован с использованием открытой
среды Tashi.
В рамках участия в проекте OpenCirrus на базе
вычислительной инфраструктуры Программы
«Университетский кластер» создан испытательный
стенд в состав, которого входят: (2)
Группа сервисов, обеспечивающих работу с большими
распределенными массивами даннных. Данные сервисы,
реализованные с использованием открытой среды Hadoop
Соге, включают:

Distributed File System, реализованный с помощью
распределенной, отказоустойчивой файловой системы HDFS,
предназначенной для хранения больших массивов данных, Distributed Data Base, реализованный на основе
масштабируемой базы данных HBase
 Набор программных интерфейсов (API), и обеспечивающих
реализацию эффективной обработки больших массивов
данных по технологии MapReduce,

Система параллельного программирования. на основе языка
высокого уровня Pig, поддерживающего разработку программ
анализа данных с использованием интерфейсов MapReduce.
В рамках программы «Университетский
кластер» на базе вычислительной
инфраструктуры создаются и разворачиваются
В настоящее время, помимо сервисов, реализованных в
составе испытательного стенда проекта OpenCirrus,
реализованы следующие базовые сервисы: (1)


Parallel Compute (<<платформа как сервис») обеспечивает
выполнение программ, на высокопроизводительных
вычислительных системах с распределенной или общей
памятью. Этот сервис может быть использован для выполнения
уже существующих приложений или для разработки
собственных прикладных программ, работающих на
вычислительных архитектурах данного типа. В текущей версии
выполнение программ на вычислительных системах с
распределенной и общей памятью поддерживаются
реализациями стандартов MPI, ОреnМР.
Workspace (<<приложение как сервис»). В рамках данного
сервиса исследователю обеспечивается необходимое рабочее
окружение, которое включает средства управления проектом:
информационный ресурс проекта на основе MediaWiki, систему
отслеживания ошибок на основе открытого пакета Bugzilla,
систему управления версиями на основе открытого пакета Git.
В настоящее время, помимо сервисов, реализованных в
составе испытательного стенда проекта OpenCirrus,
реализованы следующие базовые сервисы: (2)

Virtual Classroom (<<приложение как сервис») позволяет
реализовать возможности по проведению конференций,
лекций, семинаров, лабораторных работ в режиме «он-лайн>
на базе web-технологий. В настоящее время данный сервис
имеет две реализации:
• первая реализация, с использованием открытого пакета DimDim;
• вторая реализация, в рамках партнерского соглашения с
ассоциацией производителей программного обеспечения
«Отечественный софт» с использованием коммерческого решения
компании «ВидеоМост» входящей в группу Российской компаний
SPIRIT.
Дальнейшие работы по расширению набора
сервисов Программы ведутся совместно с ее
участниками и партнерами.
В настоящее время ИСП РАН совместно с РНЦ «Курчатовский институт»,
компанией НР, на базе открытого пакета OpenFOAM реализует сервис:




CFD Compute. Данный сервис предназначен
для решения задач механики сплошной
среды.
Кроме этого, для обеспечения полного
цикла решения задач в рамках сервиса CFD
Compute, а также других задач инженерного
анализа реализуются сервисы:
Scientific Visualisation на базе пакета
ParaView, который обеспечивает
возможности связанные с визуализацией
научных данных;
CAD Compute на базе открытого пакета
SALOME, который в рамках данного сервиса
предлагается как инструмент построения
расчетных сеток.
В ЦУМОКО создан скоростной канал связи с
Институтом системного программирования РАН для
подключения к опорной сети РАН
ИСП РАН
(100 Мб/сек)
ИМБП РАН
Институт принят в число участников
Программы РАН «Университетский кластер»
Участники программы смогут:
Сеть
РАН
ГНЦ РФ-ИМБП РАН
Суперкомпьютерные
Центры РАН
•пройти обучение на
тренинг курсах, по
используемым в рамках
программы технологиям,
•размещать обращения по вопросам функционирования
распределенной вычислительной инфраструктуры,
•использовать в сети возможность установки и настройки
системного и прикладного программного обеспечения,
• реализовать собственные проекты с использованием
технологий параллельных и распределенных вычислений и
др.
Заключение



В узком (специальном) смысле программа УК – это практическая
реализация междисциплинарного (синергетического) подхода в
научном методе.
Выполненный обзор СПО и анализ его возможностей показывает,
что открытые технологии зачастую являются катализатором и
стимулятором исследовательской деятельности.
Проведенные исследования показывают, что использование СПО
при проведении НРС расчетов задач ММС возможно не только для
узких модельных задач, но и для широкого круга академических и
промышленных случаев.
ГНЦ РФ – ИМБП РАН планирует в 2010-2015г.г.:

Освоить сетевые технологии параллельных вычислений и
моделирования.

Обрабатывать материалы научных исследований по авиационной
и космической медицине, радиационной безопасности.

Организовать по опорной сети РАН информационное
взаимодействие с профильными учреждениями РАН и
зарубежными коллегами.