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河海校园网格的设计与实现

河海校园网格的设计与实现. 解放军理工大学指挥自动化学院 王 毅 wingking.wang@163.com. 建设基础. “ 九五 ”“ 211 工程 ” 的建设 具有较为先进的校园网络环境 添置了许多高性能的硬件与软件。 科研人员急需高性能计算能力－高性能计算机利用率不高 高性能计算机本身应用门槛 为了安全需要提出申请到高性能机房上机 购置了许多专业软件－软件闲置 由于 license 的限制只能安装在某台高性能机 软件本身配置、安装、应用的门槛 对某些应用会出现资源不够用的现象. 需求.

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河海校园网格的设计与实现

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Presentation Transcript

  1. 河海校园网格的设计与实现 解放军理工大学指挥自动化学院 王 毅 wingking.wang@163.com

  2. 建设基础 • “九五”“211工程”的建设 • 具有较为先进的校园网络环境 • 添置了许多高性能的硬件与软件。 • 科研人员急需高性能计算能力－高性能计算机利用率不高 • 高性能计算机本身应用门槛 • 为了安全需要提出申请到高性能机房上机 • 购置了许多专业软件－软件闲置 • 由于license的限制只能安装在某台高性能机 • 软件本身配置、安装、应用的门槛 • 对某些应用会出现资源不够用的现象

  3. 需求 • 需要要让用户访问校园网格就像访问Web一样方便－解决资源利用率不高与资源相对闲置矛盾 • 对校园网内高性能资源集成－解决对于某些应用资源不够用的问题 • 通过Web访问大型软件，解决软件闲置的现象 • 将通用的算法和应用进行封装，增加学校的学科积累 • 利用计算资源和软件来支撑水利等领域的应用

  4. 网格平台的功能 • 便利的作业提交Portal • 计算资源的透明性 • 软件资源的透明性 • 权限的控制和管理 • 网格平台的管理 • 计算资源节点加入 • 软件资源的加入 • 用户管理－权限管理、策略管理等 • 任务管理－任务监控、计费等 • 支撑水利应用 • 系统的容错性 • 支撑环境的配置

  5. 河海校园网格设计 • 网格资源节点 • 网格层 • 网格门户建设

  6. 河海校园网格资源节点 • 网格资源节点指接入到网格系统之中的高性能计算资源 • 目前资源节点组成 • 信息中心IBM刀片机群 • 计算机学院IBM刀片机群 • 力学系HP机群 • 信息中心试验机群 • 常州校区机群 • 下一步可能加入的资源 • 信息中心SUN10k大型机 • 其他一些机群

  7. 网格资源节点集成 • 方法：部署符合OGSA (开放网格服务架构)规范的服务将网格节点资源接入到网格系统之中。 • 网格节点资源管理软件－SGE(Sun网格引擎)，其他资源管理软件 • 适配中间件 • 适配器功能的扩展 • 作业相关属性通知 • MDS的实时监控信息扩展

  8. 网格资源节点的服务 • 数据服务 • RFT（可靠文件传输服务） • GridFTP • 执行管理服务 • GRAM（网格资源分配管理） • 安全服务 • Delegation（代理服务） • 监控服务 • MDS（监测与发现服务）

  9. 河海校园网格设计 • 网格资源节点 • 网格层 • 网格门户建设

  10. 网格层 • 网格平台的核心层 • 对底层的分布的网格资源节点集成，给上层的网格应用提供一个统一的透明接口，并且隐藏底层具体的网格资源。

  11. 网格层作用与功能 • 基本作用 • 通过通用的接口集成各种计算资源，并对之进行有效的管理 • 为网格用户提供单一的访问网格资源的接口 • 解决异构性、安全性、可使用性、可扩展性等问题 • 功能模块 • 资源的注册与发现 • 资源的调度与管理 • 安全管理与用户管理 • 服务质量以及计费管理

  12. 资源的注册与发现 • 基于GT4的MDS服务，并且对之进行一定的扩展 • 特点：动态资源的发现 • 扩展：资源属性的扩展

  13. 资源的调度与执行管理 • 通过可定制的调度策略对资源进行调度和管理 • 底层资源的执行管理由GT4的GRAM服务实现 • 调度策略分为两类：单作业调度，应用调度 • 调度的容错性

  14. 安全管理与用户管理 • 网格安全管理是网格系统的基础 • 网格Portal通过配置SSL保证其安全性。 • 对网格资源采用基于Globus的CA（认证授权）框架。 • 远程Shell交互采用SSH。 • 用户管理 • 系统分为两种用户：网格用户与系统用户 • 通过网格用户与系统用户的映射实现用户分级

  15. 服务质量以及计费 • 服务质量指网格服务可用性以及实用性 • 目前系统的服务质量根据用户的级别进行资源的调度和管理 • 计费是网格系统服务消费的基本要求 • 付费依据与模型 • 每个作业耗费的cpu时间 • 每个资源的价格

  16. 河海校园网格设计 • 网格节点 • 网格中间件 • 网格门户建设

  17. 网格门户 • 网格门户是网格的最终用户访问网格的界面 • 主要功能 • 用户通过图形界面或者字符界面提交任务 • 下载作业结果 • 远程登陆申请 • 查询任务运行状态，自动保存网格任务运行结果 • 在任务运行过程中同任务进行交互

  18. 河海校园网格平台 信息中心 IBM刀片集群 计算机学院IBM刀片集群 工程力学系 HP服务器集群 常州校区 服务器集群 信息中心 SUN10k大型机 其他将要加 入的计算资源 信息中心 试验微机机群 应用 作业提交Web Portal 远程Shell 水利应用 信息中心 元调度 安全管理 计费等 网格软件 信息服务 执行管理 数据管理 其他服务

  19. 小结 • 多种调度策略应用 • 灵活的用户权限管理机制 • 资源属性信息收集以及作业属性信息收集扩展 • 下一步的主要工作 • SUN10k大型机的加入 • 基于SLA（服务等级协议）的资源管理

  20. 谢 谢！

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