ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ В СПбГУ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УЗЛА УДАЛЕННОГО ДОСТУПА К ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ РЕСУРСАМ ИВВиБД

Р.А.Эварестов, В.И.Золотарев, О.Л.Стесик, Ю.П.Галюк

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург

Тел.: (812) 428-67-55, 428-43-58, факс: (812) 428-69-39, 428-13-77, e-mail: [email protected], [email protected]

В 1998 г. в Санкт-Петербургском государственном университете были начаты работы по формированию интеллектуального узла удаленного доступа (SNRA – Smart Node for Remote Access) к ресурсам суперкомпьютерного кластера Института высокопроизводительных вычислений и баз данных Министерства науки и технологий РФ. В настоящее время узел удаленного доступа обеспечивает:

• 
  доступ из сети университета через специальные средства защиты к суперкомпьютерам ИВВиБД;
  
• 
  средства подготовки программ и их тестирование на специализированных серверах СПбГУ;
  
• 
  консультации по составлению программ и работе на суперкомпьютерах;
  
• 
  регистрацию и получение прав доступа к ресурсам ИВВиБД.
  

Одним из основных результатов работы по созданию интеллектуального узла удаленного доступа является внедрение новых методов программирования с использованием машинно-независимых библиотек, поддерживающих распределенные вычисления. Для пользователей в учебно-научных центрах университета создаются вычислительные ресурсы, предназначенные для получения навыков параллельного программирования. Без специальной подготовки трудно построить программы, эффективно использующие ресурсы суперкомпьютеров. Даже при внедрении готовых программных комплексов для многопроцессорных вычислений нужна поддержка квалифицированных специалистов. Установка программ GAMESS и CRYSTAL на суперкомпьютеры потребовала большой работы программистов ИВВиБД и СПбГУ по настройке систем. Следовательно, обеспечение только технической возможности работы на мощных суперкомпьютерах не решает задачи перехода на новые технологии ведения вычислений. Эффективная работа узла практически невозможна без группы сопровождения, работающей в тесном контакте со специалистами ИВВиБД и обеспечивающей не только системную и техническую эксплуатацию узла, но и помощь в отладке программ пользователей.

Техническая реализация SNRA включает в себя организацию выделенного канала связи SNRA в Петродворце с ИВВиБД в Петербурге, разработку системы мониторинга его основных параметров, установку компьютера dual Pentium II 450 фирмы "Эврика", выполняющего функции связного сервера и сервера подготовки данных (https://compic.ptc.spbu.ru). В физическом учебно-научном центре на сервере Sun SPARCStation 20 (https://soma.phys.spbu.ru) установлено программное обеспечение, поддерживающее параллельные вычисления. На этих серверах осуществлена подготовка ряда программ, которые перенесены для выполнения необходимых расчетов на суперкомпьютеры ИВВиБД. Начальная отладка на серверах в СПбГУ, в условиях наиболее удобных для локализации и устранения ошибок, значительно сокращает общее календарное время работы над созданием программы.

Серверы, которые используются сегодня в университете для подготовки программ пользователей, имеют очень ограниченные ресурсы. Для нормального функционирования узла, ИВВиБД и университет планируют разместить в Петродворцовом телекоммуникационном центре мультипроцессорный суперсервер или специализированный кластер, состоящий из Intel-серверов.

Для организации работы пользователей были разработаны основные документы по регистрации на суперкомпьютерах, правила для пользователей узла, создан сервер (https://snra.ptc.spbu.ru), на котором размещены справочные и методические материалы для программистов, основные сведения об узле.

Для решения проблемы загрузки суперкомпьютеров подготовленными задачами, необходима реализация многоуровневого построения узла удаленного доступа. Основным направлением дальнейшего развития этой инфрастуктуры должно стать создание сети точек доступа в подразделениях университета, которые позволят распространять современные методы параллельных вычислений в учебных занятиях и научной работе. Такое использование сети университета учитывается при осуществлении проекта ее реконструкции с использованием VLAN.

Таким образом, суперкомпьютерный центр и интеллектуальный узел удаленного доступа становятся основой для организации инфраструктуры, которая не только осуществляет эффективное использование дорогостоящих ресурсов при выполнении научных программ и проектов, но и обеспечивает их применение в учебном процессе.

Проект поддержан грантом РФФИ N 98-07-90360.