Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación

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1 Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación Sergi Girona Director Operaciones 3a Jornada de Usuarios de la RES 1 de julio de 2010

2 Centro Nacional de Supercomputación Misión del BSC-CNS Investigar, desarrollar y gestionar la tecnología para facilitar el avance de la ciencia Objectivos del BSC-CNS I+D en Computer Sciences, Life Sciences y Earth Sciences. Soporte de supercomputación para la investigación externa al BSC-CNS BSC-CNS es un consorcio que incluye : Gobierno de España (MICINN) 51% Generalitat de Catalunña (DIUE) 37% Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) 12% 2

3 BSC-CNS: vertebrador del servicio de supercomputación en España '$!"!"#$%&'&()*(+*,'*-./** '#!" '!!" &!" %!" (,-./01,2" 3..,202" $!" #!"!" #!!%"(#" #!!%"()" #!!%"($" #!!*"('" #!!*"(#" #!!*"()" #!!&"('" #!!&"(#" #!!&"()" #!!+"('" #!!+"(#" #!!+"()" #!'!"('" #!'!"(#" MareNostrum BSC +!!!!"!"#$%&'$&()*+%&$,&#+&-./& *!!!!" )!!!!" (!!!!" '!!!!" -./01" " Magerit Universidad Politécnica Madrid La Palma IAC Atlante ITC &!!!!" %!!!!" -./01"610501" -./01" " $!!!!" #!!!!" CaesarAugusta Universidad de Zaragoza Picasso Universidad de Málaga Altamira Universidad de Cantabria Tirant Universidad de Valencia!" $!!(",$" $!!(",%" $!!(",&" $!!)",#" $!!)",$" $!!)",%" $!!*",#" $!!*",$" $!!*",%" $!!+",#" $!!+",$" $!!+",%" $!#!",#" $!#!",$" 3

4 BSC-CNS: vertebrador del servicio de supercomputación en España Formación Usuarios y Administradores de equipos Soporte Paralelización, escalabilidad y mejora de rendimiento Jornadas de usuarios 4

5 PRACE & DEISA 5

6 PRACE & DEISA 6

7 MareNostrum: una mar viva MareNostrum networks Myrinet Gigabit 4812 PowerPC 970 cores 2406 JS GHz 10 TB of Memory 4 GB per node 270 TB Storage Capacity 10/100 Ethernet Operating System Linux 2.6 (SuSE) 7

8 MareNostrum: una mar viva MareNostrum networks Myrinet Gigabit PowerPC 970 cores 2560 JS GHz 20 TB of Memory 8 GB per node 480 TB Storage Capacity 10/100 Ethernet Operating System Linux 2.6 (SuSE) 8

9 Red Española de Supercomputación MareNostrum Processor: PowerPC GHz Memory: 20 TBytes Disk: TBytes Network: Myrinet, Gigabit, 10/100 System: Linux UPM Processor: 2408 PowerPC GHz Memory: 4.7 TBytes Disk: TBytes Network: Myrinet, Gigabit, 10/100 System: Linux IAC, UMA, UC, UZ, UV Process: 512 PowerPC GHz Memory: 1 TByte Disk: TBytes Network: Myrinet, Gigabit, 10/100 System: Linux Gobierno Canarias (ITC) Process: 336 PowerPC GHz Memory: 672 GByte Disk: 3 TBytes Network: Myrinet, Gigabit, 10/100 System: Linux 9

10 Robot SL8500: HSM / Backup 7500 cintas LTO4 de 800 GB cada una 6 PB nativos 8 Brazos trabajando en 4 niveles de altura 23 Unidades lectoras LTO 4 Armario de discos, 35 TB 5 Servidores (Sun Fire v445, 4 CPU UltraSPARC III, 8 GB RAM) 10

11 Otros sistemas Sistema de memoria compartida 64 blades 2 Montecito, dual core 1.6, total 256 cores Cache 8 Mbytes 2.5 Terabyte main memory Data Bases PowerPC Cluster 11

12 MariCel: Prototipo Español en PRACE MariCel in 2 racks of MareNostrum computer room IBM QS22 Blade Center 72 QS22 IBM Blade servers PowerXCell 8i 3.2Ghz cpus 864 GB RAM total 1296 cores 12 JS22 IBM Blade servers Power6 64 bits 4.0 GHz dual core 96 GB RAM total 48 cores 4xDDR InfiniBand (16Gb) MPI, GPFS 4 x 24 ports switch Peak performance 14.4 Tflops from 2 rack units 20 Kwatts 12

13 CNAG, Centro Nacional de Análisis Genómico National centre of Genomics analysis BSC provides HPC and data IT services to CNAG Next generation sequencing Rapid sequencing of whole individuals, Detailed studies of cellular processes Raw Data: 1-2TB/run 2 runs/week 10 machines Image processing To generate sequence data Sequence analysis, Alignment and clustering Aligned results GB/run 13

14 Infraestructura del CNAG 1 PB of Storage in 2 Lustre Filesystems: Metadata Storage 48x SAS 450 GB Journal 4xSSD + 5xHDD Data Storage 600x SATA 2 TB /project 400 TB for sequencing results /scratch 600 TB temporary and intermidiate data 5 GB/s of performance in reads and writes shared between both filesystems MDS1 MDS2 OSS 1 OSS 2 OSS 3 OSS 4 1/10 GE SWITCH FC8 link 10GE link Compute Cluster nodes 832 cores - 8 cores per node -18 GB DDR3 per node - IB QDR non-blocking for MPI - Performance peak 9TF FC8 14

15 Infraestructura en el CNAG Metadata Storage Journal Data Storage 1 PB MDS1 MDS2 OSS 1 OSS 2 OSS 3 OSS 4 10 x 10GE 1/10 GE SWITCH 18 x 10GE CNAG Compute Cluster 10 Sequencers BSC Resources MareNostrum 6PB Tape Storage 1 GE link FC8 link 10GE link 15

16 Proyectos científicos en la RES Astronomía, Espacio y Ciencias de la Tierra Biomedicina y Ciencias de la Vida Física e Ingeniería Química y Ciencia y Tecnología de los Materiales BSC

17 Proyectos de la RES LAN local (acceso restringido) Internet Nodo RES Logins Proceso Monitor Cabeza Accounting Monitorización rendimiento Sistema de alarmas Administración Usuarios Centralizada Monitorización de Red Informes de uso de usuarios Trouble ticket system INCA: disponibilidad de servicios Perfminer Moab-MC Frontend Red privada RES (a través de RedIris) GPFS Transferencias (SSHFS,gridftp, ) HSM (via NFS from BCN) GPFS-MC 17

18 Red de la RES Red privada entre los centros de la RES proporcionada por RedIris Servicios con requerimientos ancho de banda GPFS-MC: Enlace de 1 Gbit mínimo Montaje HSM Transferencia de ficheros Servicios con requerimientos de seguridad Monitorización de la red de la RES Sistema de autenticación distribuido Monitorización de clusters Accounting de horas de computación Repositorio de software de computación Servidores de licencias compartidos para la RES Moab MultiCluster

19 Soporte de proyectos/actividades en la RES El nivel de soporte que se da a los proyectos que se ejecutan en la RES es : Optimización de Código para los supercomputadores de la RES Paralelización y mejora de escalabilidad Optimización en procesos de Input/Output Porting de códigos ( Arquitectura, GridSuperscalar,...) Training de usuarios Debugging de códigos (Totalview, Paraver, DDT,...) Resolución de problemas técnicos y administrativos. Creación de cuentas Ayuda en la petición de recursos Informes semanales... 19

20 Soporte de proyectos en la RES A parte de lo comentado anteriormente, existen opciones para recibir soporte extra : Actividades de test Ayudas ICTS Visitas al site asignado para soporte in-situ Preparación de actividades Movility program HPC-Europa2 20

21 Jornadas de Usuarios Presentación de RES, Difusión de investigaciones en diferentes áreas de la Ciencia, Comité de Acceso 1a Jornada: Barcelona, 23 de abril de 2008 Speakers: Francisco Javier Luque, Arcadi Navarro, Javier Jiménez Sendín, Fernando Martín, Gustavo Yepes, Fernando Moreno Insertis, Francesc Illas, Rubén Pérez, Fernado Javier de la Cruz. 2a Jornada: Santander, 23 de setiembre de 2009 Speakers: Sjors Scheres, Carme Rovira, Assumpta Parreño García, Francisco Castejón, Marcel Swart, Nuria Lopez, Pablo Fosalba, Enrique Martinez Gonzalez, Ramón Beivide, Joaquin Serrano, Sergi Girona. 3a Jornada: Zaragoza, 1 de Julio de

22 Formación de usuarios User Training: Programming models (STARSs) Fecha: Septiembre de Lugar: Barcelona Fecha: Octubre, Lugar: Tenerife Temas Introducción y objetivos de GridSs/COMPSs Migración de GridSs a COMPSs Introducción a STARSs Modelo Híbrido MPI/SMPSs 22

23 Formación de usuarios Parallel computing Fecha: 20 Octubre de 2010 Lugar: Santander Temas: Librerías paralelas de I/O (p.e. Parallel-HDF5, PNETCDF) Sistemas de ficheros paralelos (GPFS, LUSTRE, ) MPI2 centrado en Parallel I/O Uso eficiente de sistemas de ficheros paralelo Depuración de código paralelo 23

24 Formación de usuarios Introduction to supercomputing Fecha: 4 de noviembre de 2010 Lugar: Barcelona Temas: Introducción a la supercomputación Optimización de código Adaptación de aplicaciones a un entorno paralelo usando MPI. 24

25 Formación de usuarios Simulaciones paralelas en la red Lugar: Zaragoza Temas: Fecha: 10 de noviembre de 2010 La discretización del espacio (e incluso del tiempo) permite reducir enormemente los grados de libertad y acelerar las simulaciones. Además una discretización apropiada en problemas donde la interacción es relativamente local, permite paralelizar de forma altamente eficiente. Son muchos los problemas donde pasar a trabajar en la red, es posible. Abarcan desde las simulaciones de Dinámica Molecular en Materia Condensada, en péptidos, en proteínas, en docking, etc, las simulaciones Gauge en el Retículo, con y sin ferminoes dinámicos, simulaciones con elementos finitos, o simulaciones de Monte Carlo de sistemas magnéticos, entre otros muchos. En estos modelos las altas eficiencias paralelas se obtienen no solo por la discretización del espacio o el tiempo, sino también por desarrollos de algoritmos numéricos y computacionales importantes que se han producido en los últimos años. Speakers: Dinámica molecular: Grupo de Ángel Rubio Proteínas: Grupo de Modesto Orozco Simulaciones de Monte Carlo de sistemas magnéticos: Grupo de Luis Antonio Fernández. Teorías Gauge con Fermiones en la Red: Grupo de Vicente Azcoiti y Grupo de Pilar Hernández 25

26 Seminarios científicos Proteómica Fecha: a determinar Lugar: Málaga Astrofísica Fecha: a determinar Lugar: Valencia Ciencias de la Tierra Lugar: Barcelona Fecha: a determinar 26

27 Seminarios/Formación técnicos Implementación del enfoque ITIL en la gestión técnica de los servicios de la RES Fecha: 18 y 19 de mayo de 2010 Lugar: Santander Temas: Certificación ITIL, ITIL en Centros de Supercomputación, Herramientas básicas, Documentación de ITIL Speakers: Jesús Marco & Ibán Cabrillo (IFCA), Roberto Hidalgo & Carlos San Martín (CIC-SL), Antonio J. Arévalo Manzano & Miguel A. Sanz (SATEC), Michael Brenner (LRZ), Javier Bartolomé & David Vicente (BSC) Gestión energética y refrigeración de un CPD Fecha: 19 y 20 de mayo de 2010 Lugar: Santander Temas: Introducción a la refrigeración de un HPC, Impacto en el coste de los servicios, Código de conducta en CPDs Speakers: Jesús Marco & Fernando Gómez (IFCA), Ángel García (IBM), Ángel Pérez (APC), Celestino Güemes (Mundivia-Atos), Henry Daunet & Miquel Pérez (AST), Iván Gimeno (Rittal), Oscar Higuera & David García (Talleres Hidalgo) 27

28 Seminarios/Formación técnicos Gestión de almacenamiento en la RES Fecha: 14 de septiembre de 2010 Lugar: Barcelona Temas: Descripción del hardware de almacenamiento en la RES. Tareas típicas de mantenimiento, herramientas de monitorización, optimización... GPFS: descripción, comandos, cuotas, versión multicluster...etc. Presentación de alternativas hardware y software. 28

29 Seminarios/Formación técnicos Funcionamiento y aplicación de Perfminer Fecha: 15 de septiembre de 2010 Lugar: Barcelona Temas Descripción del funcionamiento y aplicación de Perfminer para recopilar, almacenar y representar datos sobre el rendimiento del sistema. Seminario técnico: Visualización y realidad virtual Fecha: 15 de diciembre de 2010 Lugar: Barcelona Temas Introducción a la visualización científica usando realidad virtual 29

30 Gracias 30

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