dell-HPC-解决方案

DellHPC解决方案概述蒋勇，解决方案顾问戴尔|全球商用合作伙伴事业部GlobalCommercialChannels内容•HPC概述•DellHPCSolutions架构概述–DellHPC计算、管理和GPU节点–DellHPC高速互联系统–DellHPC操作系统–集群管理软件–DellHPC存储系统–HPC案例•DellHPC合作伙伴解决方案•DellHPC服务•DellHPC项目支持流程•DellHPC相关链接2GlobalCommercialChannels什么是HPC（HighPerformanceComputing）–三大科学：理论科学、实验科学和计算科学›计算科学是一个交叉学科,用计算的方法来解决应用问题。›适用于理论模型复杂或尚未建立、实验费用昂贵或无法进行。›计算物理、计算化学、计算生物学、计算地质学、计算气象学。›并行计算是跟上摩尔定律的重要手段。•应用需求–计算密集型应用（Computing-intensive)：›大型科学工程计算，数值模拟等。›应用领域：石油、气象、CAD、核能、制药、环境监测分析、系统仿真等。–数据密集型应用（Data-intensive)：›数字图书馆，数据仓库，数据挖掘，计算可视化等。›应用领域：图书馆、银行、证券、税务、决策支持系统等。–通信密集型应用（Network-intensive)：›协同工作，网格计算，遥控和远程诊断等。›应用领域：网站、信息中心、搜索引擎、电信、流媒体等。Confidential3GlobalCommercialChannels高性能计算的量纲Confidential4前缀缩写基幂含意数值KiloK103Thousand千MegaM106Million兆，百万GigaG109Billion千兆，10亿TeraT1012Trillion垓，万亿PetaP1015Quadrillion千万亿ExaE1018Quitillion百亿亿Flops：每秒所执行的浮点运算次数(floating-pointoperationspersecond)目前的PC机运算速度通常在GFlops量级，高性能计算机运算速度则在TFlops至PFlops量级。•FLOPS:(FLoatingpointOPerationsperSecond)每秒钟浮点数据类型操作次数–GFlops计算方法：IntelXeon处理器：主频(Ghz)*4*核数*处理器数*节点数AMDOpteron处理器：主频(Ghz)*4*核数*处理器数*节点数•IPS:(InstructionsPerSecond)每秒钟整型数据操作次数–IO操作（磁盘，网络操作），如数据库，网页访问，网络传输GlobalCommercialChannels千万亿次超级计算机的应用需求应用领域应用需求计算能力需求存储容量需求生物医学蛋白质电子态的计算药物发明中的筛选过程蛋白质折叠100Tflops800Tflops1Pflops30TB200TB1PB航空航天制造发动机燃烧模拟和机翼设计模拟500Tflops100TB气候环境短期天气预报长期天气预报局部突发性灾难预报（如洪水、海啸）20Tflops200Tflops1Pflops10TB100TB500TB核能领域完全等离子分析（包括电子结构分析）核武器数值模拟天然气燃烧500Tflops1Pflops1Pflops1PB1PB1PB纳米技术复合材料的结构分析和功能预测新材料发明200Tflops1Pflops400TB2PB天体物理学超新星三维模拟1Pflops1PB国防和国家安全密码破译先进武器模拟1Pflops1Pflops1PB1PBConfidential5GlobalCommercialChannels戴尔HPC策略•基于工业标准的开放和可扩展的架构•完整的解决方案提供商•很多关键领域的变革–高性能计算数据架构–针对高性能计算的平台设计–优化机架设计•合作伙伴•针对特定应用的可扩展的架构•支持，集成和配置方案的•专业服务和培训6GlobalCommercialChannels戴尔HPC市场地位•为世界最顶级的HPC（高性能计算）供应商之一——整体排名第三，12.7%份额•部门级HPC系统（10万到25万美金）的大块细分市场中排名第二，29.8%；和第一名的份额相差无几•位于加利福尼亚Pasadena的美国宇航局喷气助推实验室（JPL）的戴尔高性能计算集群“星系与星云”成功地帮助美国宇航局新火星探测器“好奇号”的着陆部分数据分析•欧洲核子研究中心（CERN）备受瞩目的ATLAS粒子物理实验项目，戴尔HPC帮助发现“上帝粒子”（西格斯玻色子）Confidential8GlobalCommercialChannelsDellHPC解决方案9GlobalCommercialChannelsDellHPC方案组成部分Confidential10节点计算节点，管理节点，GPU节点，登录节点，存储节点网络计算网络，数据网络，管理网络操作系统Windows,Linux,ScaleMP存储系统XFS，Lustre,StorNext,Panasas,DDN集群管理系统Platform,Rocks,Chess,COMS应用CAE/CAD,,CFD,生命科学，气象，动漫，图像追踪Dell服务Dell可提供的产品和服务Dell合作伙伴可提供的产品和服务GlobalCommercialChannelsDellHPC方案网络架构Confidential11计算、数据网络集群管理网络计算节点Dell刀片服务器计算节点Dell机架服务器计算节点DellC系列服务器GPU计算节点DellCxxxxRx20计算节点DellPrecision工作站HPC存储DellHPCNSS,Lustre管理节点DellR710资源和作业提交节点（可选）DellR720HPCWebPortal(可选)DellR720防火墙企业网络KVM网络Internet/IntranetGlobalCommercialChannelsHPCSolutions计算节点Confidential12GlobalCommercialChannels发展过程中的主流技术13607080900010巨型机萌芽CDC6600向量机鼎盛CRAY-1，SX-3MPP发展CrayT3E，OptionRed机群发展NOW,IBMSP2,ASCIQ定制机器ESBlueGeneConfidential13GlobalCommercialChannels机群构造方式–机群是一组独立的计算机（节点）的集合体：›机群的各节点都是一个完整的系统：工作站，PC机或SMP›互连通常使用高速互连网络，如Myrinet、Infiniband等›各节点可以协同工作并表现为一个单一的、集中的计算资源14CPUMemoryI/OChannel...CPUMemoryI/OChannelCPUMemoryI/OChannelCPUMemoryI/OChannelCPUMemoryI/OChannelSystemAreaNetwork&StorageAreaNetworkConfidential14GlobalCommercialChannels从最新的TOP500看HPCConfidential15GlobalCommercialChannelsDellPEPEC服务器平台—适合不同的计算要求Confidential16企业解决方案组17机密信息概述•注重性能和可扩展性的主流双路/2U机架式服务器•设计面向大中型数据中心•最适合用作虚拟化或数据库服务器优点•具有均衡I/O的高性能内存密度•使用创新管理工具轻松进行生命周期管理虚拟化/性能•大内存空间24个DIMM(768GB)•双SD卡提供冗余虚拟机管理程序•可选GPU处理加速器•CacheCadeRAID增强可提升数据库I/O•PCIExpress闪存驱动器与标准驱动器相比，可提供超高IOPS，进而减少I/O瓶颈运行效率•智能硬件驱动式系统管理•丰富的电源管理功能•集成到虚拟控制台中•创新的部件更换自动化智能数据管理•7个PCIe•灵活的结构–4个1GbE，2个10GbE英特尔、Broadcom•大量RAID选项可满足特定需求•内部存储最高可配16个2.5英寸硬盘，或8个3.5英寸硬盘•可选PCIExpress闪存固态硬盘驱动器（最多4个）选择自由、可扩展性和增长•各种内存大小，最多24个DIMM•自由选择网络技术、供应商和速度•冗余电源装置(PSU)•热插拔PSU、硬盘和风扇PowerEdgeR720在灵活性和性能方面树立了企业标准GlobalCommercialChannels戴尔机密PowerEdgeM系列刀片式机箱正视图16个半高插槽（不同配置），最高可配4个刀片式存储设备18半高刀片式服务器•M620：2SIntel–2600系列•M520：2SIntel–2400系列全高刀片式服务器•M820：4SIntel4600系列•M915*：4SAMD•M910*：4S/2SIntelEX•M610x*：采用PCI扩展卡的2S四分之一高刀片式服务器•M420：2SIntel–2400系列刀片式存储设备•PS-M4110：EqualLogic刀片阵列GlobalCommercialChannels戴尔机密为什么选择戴尔刀片式服务器？智能网络与存储集成简化与多种网络、存储及管理环境之间的互操作高度节能业内领先的电源与冷却基础架构将能够实现目前单位功率（瓦）最强劲的性能，并支持“新风”技术简洁美观的管理方式独特的嵌入式管理解决方案仅通过单一IP地址就能够面向全球各地多达288个节点进行“无代理”部署、维护、升级及监控坚如磐石的可靠性与极致性能整条产品线拥有顶级的处理能力、可扩展性及业内领先的运算密度，而且在实现企业级可靠性时“毫不妥协”无以伦比的运算密度全球首款也是唯一一款企业级个性化服务四分之一高刀片式服务器将提供比其它刀片式服务器基础设施多一倍的运算节点，其节点数量是机架优化型服务器的220%19GlobalCommercialChannels戴尔机密运算密度•部署大多数刀片式服务器时，运算密度是非常重要的考虑因素之一。与传统的机架优化规格相比，PowerEdgeM系列刀片式服务器在密度方面拥有很强的优势。•每架10U盘柜可搭载32个四分之一高服务器、16个半高服务器或8个全高服务器（或任意组合）•其密度比双槽架构高多达220%（与1U2S服务器相比）•其密度比四槽架构高多达220%（与4U4S服务器相比）；密度高60%（2U4S服务器）•每架台柜拥有多达512个核心（双槽x8个核心x32台刀片式服务器），而1U服务器仅拥有160个核心•每架台柜拥有多达12TB的内存容量（48个DIMM槽x32GBx8台刀片式服务器）•无需为KVM和网络交换机预留额外机架空间，也无需其它管理设施•电源布线减少71%的同时每个标准机架部署的服务器高出多达204%（128对42）20GlobalCommercialChannels戴尔机密高度节能与其它款式的企业级服务器规格相比，刀片式服务器的电源与冷却架构拥有增强型电源管理功能及更高的效率，从而能实现更低的单位功耗。但只有戴尔的刀片式服务器盘柜才能真正称为“行业领先”。戴尔M系列的优势：•单位功率（瓦）实现最佳性能•业内领先的盘柜风道设计•卓越的风扇效率•白金级电源效率•粒度电源管理•整条产品线均拥有新风技术•出产三代刀片式服务器均拥有全球顶级能效21GlobalCommercialChannels戴尔机密智能网络与存储集成戴尔M系列的优势：•实现服务器与任何LAN或SAN环境的无缝集成•无论任何类型的基础架构，都能实现硬件更换或任务重新分配，无需对网络进行重新分区或重新配置•与网络及存储基础设施最大程度实现互操作性，以通过交换、直通与端口聚合器选项充分保护投资•1Gb与10Gb以太网、聚合以太网、光纤通道及DDR、QDR、FDR和FDR10InfiniBand刀片式服务器盘柜都通