第二章设计方案 系统设计原则 总体方案结构 计算服务器方案 内存配置数量计算 计算服务器型号及配置算时间在小时内白天 运行 用户目前此类应用用户有人，按未来人来规划。白天考虑个部件 级的并发。 计算依据上述要求和实测数据 实际测试结果个万单元任务，个 运行时间分秒 本次选择的芯片，性能比测试机配置芯片性能高 提供标准题的计算要求万单元的任务，要求内存 更高更全面的性能要求 向通用化方向发展 更加严格的预算约束 使用商品化部件 高性能计算应用的特点 高性能计算主机性能评价体系 目录 第章概述 高性能计算环境发展的趋势基准测试的机构尽了很大的努力使得基准测试条件尽可能符合实际具 有代表性，但真实的应用环境规模大软件类型多其组合更是千变万化。基准测 试的条件不可能完全反映实际应用的复杂性，基准测试指标不可避免地具有种 片面性。因此，在进行设备选型时必须尽可能了解所使用的各项基准测试指标的 实际含义，包含产生它们的环境和测试方法等。为了避免片面性，对服务器系统 的性能指标特性和厂商进行全面考察，将是搞好服务器选型工作比较科学和可 靠的方法。 第二章设计方案 系统设计原则 帮助用户建立套既能最大限度地满足用户实际需要且技术又处于领先地 位的高性能计算环境是公司为高性能计算用户设计方案的基本出发点。认 为高性能计算系统应具有处理大规模的复杂运算，尤其是浮点运算的能 力。它将为，提供优化工程设计分析验证的手段，最终实现提高设计 质量缩短开发周期降低开发成本。 方案设计以用户现场测试结果为基础，根据用户对未来应用模式及业务量需 求预测为前提，强调高性能以及可行合理和低风险。架构设计和系统选型遵循 以下原则 先进性 本系统方案所采用的技术既要符合业界的发展方向，又要在未来几年内仍具 有很高的技术先进性，保持在同类系统中的领先地位。这样有利于提高整个系统 的计算与处理能力。 有限投资获取最大计算性能 在有限的投资前提下，高性能计算系统应具有优秀的处理能力，它不仅具有 符合要求的峰值性能，更重要的是应具有稳定的应用性能 。各种复杂的研究课题在本系统中能够得到准确， 快速的计算结果。 可扩展性 系统应具有很强的扩展能力。随着对计算机系统性能的要求不断提高，该 计算机系统应具有扩展能力，并且容高速互连的高性能计算集群 颗，内存，主要运行或计算应用。高性能 计算集群配置个管理节点及个节点，并通过用户网络和管理网络进行互 联。 管理节点运行管理软件实现 中所有节点的集中管理配置激活关闭等，并通过软件对 用户提交的任务进行作业管理。 计算服务器和管理节点通过千兆以太网连接到三 部的骨干网中，各室工作组通过该网络申请计算资源和提交任务。 待三院三部存储区域网络建成后，计算服务器和 节点可通过扩展的光纤通道卡连接到中，满足高性能计算环境对存储性能和 空间的巨大需求。 计算服务器方案 内存配置数量计算 根据以上分析，计算服务器主要用于结构类计算任务，包括结构的设计 分析和仿真等。服务器的选型应与用户现场测试服务器具有相同的结构和相 同的产品系列机型，即采用基于芯片的安腾服务器 系列产品，并根据未来几年内三院三部的计算需求配置适当的型号和内存数 量。 从测试结果上看，类应用对系统资源和开销是最大的，而用户使用 来进行部件和系统设计也是最多的，因此按此类应用的峰值性能需求来计 算出系统的配置，当然还应根据任务的并发情况来适当调整。根据用户计算需求 的预测，该计算服务器应至少达到以下性能 同时运行个系统级任务每个万单元，计算时间不超 过小时夜间运行 部件级任务每个万单元的计易实现。 开放性和兼容性 本计算机系统应符合公认的工业标准，包括体系结构，硬件网络， 操作系统，开发环境和开发工具等。这样，便于和其他平台上的系统互操作。 应用软件丰富 本系统的平台上应具有丰富的软件资源，能够提供研究课题的解决方案和 相应的软件系统。公司与高性能计算方面的独立软件开发商紧密合作，例如 ，等专业工程软件商等专业平台 软件商，不仅提供处理节点间的协调和通信的中间件，使整个系统节点能够真正 实现合作，负载均衡，还能针对不同应用需求，提供系列并行计算应用。 良好的技术支持 由于本系统是比较复杂的计算机环境，在使用过程中不可避免的会遇到 些技术问题。当遇到这些问题时能够得到有效的支持，使问题得以圆满的解 决。 性能价格比优越 由于本系统比较庞大，价格因素也比较重要。本系统在性能价格比方面在 同类系统中应具有明显的优势，对于三院三部来说在采购大型系统中应该考虑的 重要因素。 管理简单 尽量减少数据中心的设备管理难度。 总体方案结构 针对，系统高性能计算应用的特点，结合与相关业务处室的沟通。从满 足应用需求的角度出发，我们建议建立个高可扩展易管理的混合与 结构的高性能计算环境，整体方案架构如下 我们推荐采用台高档服务器作为计算 服务器，主要运行计算应用。计算服务器采用高性 能高性能计算操作系统环境，并运行 动态资源管理工具对任务的资源分配进行管理和调度。 另外，采用节点通过统带宽内存容量存储设备和吞 吐能力以及应用软件的开发技术都提出了更高更全面的要求。 向通用化方向发展 过去人们般把计算机应用分为科学计算信息处理和自动控制等类型。其 中，以信息处理为主的应用统称企业应用，是市场容量最大的应用领域。早期的 企业应用与高性能计算应用有很大的差别，涉及的计算比较简单使用的数据量 也不大，对计算机系统的主要要求是能够支持大量用户包括网上用户进行事 务处理如信息输入查询和统计等，而对于计算能力存储容量要求也不高。因 此，高性能计算应用往往使用与企业应用不同的系统，影响了产品批量的扩