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INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 1 INFRASTRUTTURA PER IL.

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1 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 1 INFRASTRUTTURA PER IL CALCOLO SCIENTIFICO DEL Centro di FRASCATI INFRASTRUTTURA PER IL CALCOLO SCIENTIFICO DEL Centro di FRASCATI Ing. Antonio De Gaetano

2 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 2 PRINCIPALI RISORSE IBM SPIBM SP CLUSTER LINUXCLUSTER LINUX GRAFICA AVANZATAGRAFICA AVANZATA CATIACATIA

3 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 3 Infrastruttura di calcoloFrascati SERVER AFS Mainframe Gest. IBM-SP SGI- ORIGIN 3200 Cluster Linux AFSenea.it Posta el. DNS LAN CATIA Web BACKUP & DIS.-REC.

4 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 4 IBM-SP Elaboratore General Purpose Massivamente Parallelo ad architettura DMP (Distributed Memory Processor) costituito da un insieme di nodi di calcolo interconnessi tra loro con una rete dedicata ad alta velocità HPS (High Performance Switch) Utilizzato nei principali settori commerciali : Banche, WEB, gestionale, editoria, database, ecc.Utilizzato nei principali settori commerciali : Banche, WEB, gestionale, editoria, database, ecc.

5 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 5 IBM SP FRASCATI R50 PW3 II AFS

6 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 6 CARATTRISTICHE DEI NODI Mod ARCFreq.CPUPfPkRAM THIN POWER2 66 MHz1210 MFlops256 MB R50PowerPC200 MHz81.6 GFlops2 GB THIN2PW2SC160 MHz1620 MFlops512 MB PW3POWER3200 MHz21.6 Gflops1 GB PW3 IIPOWER3 II375 MHz1624 Gflops16 GB IBM-SP

7 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 7 Symmetric Multiprocessor (SMP) 4-, 8-, 12- or 16-way 375 MHz POWER3-II 64-bit Copper 1GB - 64GB memory 16 GB Internal disks ƒ Base node: 2 internal disks, 0 to 72.8GB 2 X 18 GB SSA DISC PCI bus architecture (base node) ƒ One 32-bit bus (one 32-bit slot) ƒ Two 64-bit buses (four 64-bit slots) Choice of SP Switch and MX2 Adapter or SP Switch2 and SP Switch2 Adapter* * MX2 and SP Switch2 Adapters do not use PCI slots. Relative OLTP performance 4-way = way = way = way = SPECfp _rate95 (peak) 4-way = way = way = way = 6353 SPECint _rate95 (peak) 4-way = way = way = way = 3352 RIO New 7/ MHz POWER3 SMP High Node

8 System Implementation Supports bus- and switch-based MP bus memory configurations BUS-BASED SWITCH-BASED L2 Cache POWER3 DRAM Memory Memory I/O Controller I/O DRAM Memory I/O POWER3 L2 Cache Switch

9 Superscalar Processor Floating Point Unit FPU1 Floating Point Unit FPU2 Fixed Point Unit FXU2 Fixed Point Unit FXU3 LD/ST Unit LS1 LD/ST Unit LS2 Branch/Dispatch Memory Mgmt Unit Instruction Cache IU Memory Mgmt Unit Data Cache DU Bus Interface Unit: L2 Control, Clock BIU L2 Cache 1-16 MB 6XX Bus 32 Bytes 16 Bytes Fixed Point Unit FXU1

10 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 10 New generation of SP Switch and adapter Switch throughput increased (3x bandwidth of SP Switch) 150 to 500MB/sec one-way 300 to 1000MB/sec for bi-directional Supports only POWER3 and POWER3-II high nodes SP Switch2

11 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 11 Software Installato Localmente –S.O. AIX –XLF 7.1 –XLC 5.0 ( C, C++) –HPF 1.4 –POE (Parallel Operating Enviroment) –ESSL –PESSL –Client AFS –LSF

12 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 12 XLF 7.1 Supporto F77, F90, F95, OpenMP e direttive SMPSupporto F77, F90, F95, OpenMP e direttive SMP Ottimizzazione di alto livello tramite Interprocedural AnalysisOttimizzazione di alto livello tramite Interprocedural Analysis –xlf -c -O5 (ottimizzazione estrema) -qnostrict (preserva la sintassi ANSI)-qnostrict (preserva la sintassi ANSI) -qsmp (supporto multiprocessor)-qsmp (supporto multiprocessor) -q64 (compilazione 64bit nativi)-q64 (compilazione 64bit nativi)

13 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 13 Librerie matematiche ESSL, PESSLESSL, PESSL –Supporto multiprocessor, supporto MPI, BLAS, elevata ottimizzazione per i processori IBM Libreria IBM Libmass disponibile free su IBM Libmass disponibile free su / –xlf -o code …… -lmass –particolarmente efficiente per le funzioni intrinseche sqrt, div, log, exp, sin, cos, tan, etc.

14 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 14 Parallel Environment Supporto MPI, MPI-2Supporto MPI, MPI-2 –ottimizzazione in ambiente share memory –ottimizzato per ambiente con interconnessione Switch SPS e SPS-2 –poe code -procs np

15 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 15 debugger DBX & PEDBX per codici paralleliDBX & PEDBX per codici paralleli xlf -c -g code.f ….xlf -c -g code.f …. –analisi post-mortem –analisi in modalita running (dbx -attach nid) –comandi di analisi printprint runrun wherewhere quit (detach in modalita running)quit (detach in modalita running)

16 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 16 Software SP- FRASCATI LIBRERIE MATEMATICHE :LIBRERIE MATEMATICHE : –NAG –IMSL Prodotti:ABAQUS,ANSYS,MCNP,FLUENT,MATLAB,……..

17 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 17 Console Switch Cavi tastiera, mouse, monitor (m. 30) Switch Fast eth LAN PC (3) Monitor, tastiera e mouse 10x IBM PC Intellistation Pentium 1.8 GHz 512 MB RDRAM 40 GB ATA100 Hard Disk 2x EtherExpress 100 Mb/s 1x GigaEther Rack Mounted PC 1 X 2 PC 3 PC 2 PC 10 CLUSTER LINUX/INTEL

18 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 18 frascati.enea.it CLUSTER LINUX/INTEL FRASCATI Configurazione Hardware * Rete per servizi di accesso e monitoring del Beowulf cluster Rete comunicazioni internodo codici paralleli (Fast Ethernet) Rete comunicazioni punto-punto codici paralleli (Gb Ethernet) Rete per servizi di accesso e monitoring del Beowulf cluster Rete comunicazioni internodo codici paralleli (Fast Ethernet) Rete comunicazioni punto-punto codici paralleli (Gb Ethernet) *

19 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 19 S. O. Linux RedHat 7.2 (kernel 2.4.7) AFS: OpenAFS client V1.2.3 Replica dellinstallazione (semplificata via NFS) ma maggiore velocita di accesso agli eseguibili di sistema CLUSTER LINUX/INTEL FRASCATI Software locale

20 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 20 Tools di sviluppo Compilatori Portland GroupCompilatori Portland Group (cc, f77/90, c++, hpf, OpenMP) con MPICH Compilatori GNU (gcc, g77, g++)Compilatori GNU (gcc, g77, g++) MPI LAM V6.5.6MPI LAM V6.5.6 (Ohio Supercomputer Centre) CLUSTER LINUX/INTEL FRASCATI Configurazione Hardware

21 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 21 Tools di amministrazione e monitoring Scalable Cluster EnvironmentScalable Cluster Environment (Kasetsart University in Thailand) SMILE Cluster Management System Web/VRML based system monitoring CLUSTER LINUX/INTEL FRASCATI Configurazione Hardware

22 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 22 Tools di amministrazione e monitoring Webmin: Amministrazione e monitoring via WEBWebmin: Amministrazione e monitoring via WEB (www.webmin.com) (www.webmin.com) CLUSTER LINUX/INTEL FRASCATI Configurazione Hardware

23 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 23 Prestazioni NetPipe V2.5 Uno tra i migliori software di test delle comunicazioni internodo (punto-punto)Uno tra i migliori software di test delle comunicazioni internodo (punto-punto) Compilato per usare a basso livelloCompilato per usare a basso livello –TCP/IP –MPICH –LAM-MPI

24 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 24 Prestazioni

25 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 25 Prestazioni

26 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 26 GRAFICA AVANZATA ENEA GARR Node ENEA CAMPUS FTU experiment Misure interferometriche Olografia 3D LAN

27 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti SGI Onyx ® 3000 Series MACCHINA MASSIVAMENTE PARALLELA AD ARCHITETTURA NUMAflex COSTITUITA DA UN INSIEME DI CPU INTERCONNESSE TRAMITE ROUTERS R-BRICK

28 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 28 Minimum (16p) System 128p System 128P System Topology R Rack 1 C C C C R C C C C R Rack 2 C C C C R C C C C R Rack 3 C C C C R C C C C R Rack 4 C C C C R C C C C 1234 R-Brick 8-port router Power Bay I-Brick C-Brick Power Bay R-Brick C-Brick Power Bay R-Brick P-Brick G-Brick SGI Onyx ® 3800 (16-512p, 1-16 pipes)

29 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 29 System Building Blocks C-brick CPU Module D-brick Disk Storage R-brick Router Interconnect X-brick XIO Expansion P-brick PCI Expansion I-brick Base I/O Module G-brick Graphics Expansion

30 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 30 SGI Onyx ® p, 1RM 4 GB RAM C-Brick BR P P P P XIO+ System Topology XIO+ Ports Network XIO+ Ports 4p System G-Brick Power Bay C-Brick I-Brick P, I, or, X-Brick I-Brick IR Pipe G-Brick P,I, or X-Brick

31 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 31 Gets pixels to the outside world Digital -> Analogue conversion 2 outputs, plus s-video standard Can add digital output 6 more outputs time division multiplexer Transforms Triangles Applies lighting Convolution Converts pixel formats Floating point heavy Converts triangle outline to dots Inherently parallel Adding RM's adds: Frame Buffer Pixel Fill Does not increase texture memory InfiniteReality3 Graphics Pipeline Image credit: Monitor Image of Bay Bridge courtesy of Coryphaeus Software Second output can be NTSC/PAL Composite or S-video 2-8 Outputs Display Generator Video Processing Geometry Engine ® 4 GE-16 Geometry Processing XIO Raster Manager RM10 Pixel Processing 13 M Polygons/sec 256 MB Texture Mem 320 MB Framebuffer Mem (4RMs) 880 M Pixels/sec 3520 M Samples/sec

32 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 32 File Server AFS AIXFS ( IBM F ) 150 GB SSAAIXFS ( IBM F ) 150 GB SSA RS2CED (IBM H D40) 570 GB SSARS2CED (IBM H D40) 570 GB SSA 43p (IBM 6H D40) 180 GB SSA (RAID 5 +1)43p (IBM 6H D40) 180 GB SSA (RAID 5 +1)

33 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti PROGETTAZIONE MECCANICA FRASCATI CATIA: 4.2 e 5.2 in AFS multipiattaforma ( IBM, SGI, NT) Lutente non è legato alla ws Tutti i modelli sono accessibili da tutti i sistemi della cella enea.it e dal mondo AFS. Integrazione con lambiente di grafica avanzata (ONYX2) per analisi 3D, grafica immersiva, ecc. AMBIENTE DI LAVORO: SGI-ORIGIN 3200 (4 CPU,4 GB RAM), 5 IBM/RS6K-43P( 1 CPU,512 RAM) 7 IBM/RS6K-41T(1 CPU,128 RAM) IBM/RS6K-43P(2 CPU, 1 GB RAM)

34 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Modalità di utilizzo dei server di calcolo del C.E.D. di Frascati

35 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Macchine riservate per lavori interattivi sp01 sp05 sp11 sp12 sp13 sp14 bw09 bw10 fenf Nome macch. Arc. Sist. Oper. N° cpu RAM Freq. PowerPC Power3 Pentium IV Pentium III AIX Red Hat GB 1 GB 512 MB 256 MB 200 MHz 200 MHz 1.8 GHz 600 MHz

36 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti sp2sp3linux Risorse di calcolo riservate per lavori batch 16 nodi PW2SC 160 MHz RAM 512MB O.S. AIX nodi Power3II 375 MHz RAM 16GB 32 CPU O.S. AIX nodi Pentiun IV 1.8 GHz RAM 521MB O.S. Linux Red Hat 7.2

37 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Comando per controllare lo stato delle risorse lsload –R nome delle risorsa report delle macchine di una specifica risorsa lsload report di tutte le macchine client (LSF) della cella AFS enea.it lsload frascati report di tutte le macchine client (LSF) di Frascati Ex. lsload –R linux

38 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Run di un job seriale Scheduler LSF Comando bsub Dal prompt di una Shell Unix di una macchina (AFS – LSF) CLIENT della cella enea.it scrivere: bsub –R nome della risorsa* –q nome della coda ** my_programm dove: * nome della risorsa può essere uguale a ( sp2, sp3 o linux ) ** nome della coda può essere uguale a ( small_10m, medium_2h, large ). Ex. Bsub –R sp3 –q medium_2h a.out

39 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Run di un job parallelo (SP2 o SP3) Scheduler LSF + LOADLEVELER Parallel environment POE Script poe.bsub Dal prompt di una Shell Unix di una macchina (AFS – LSF) CLIENT della cella enea.it scrivere: poe.sub my_programm nome della risorsa* -inp my_input –out my_out –err my_error –queue nome della coda ** -procs n*** dove: * nome della risorsa può essere uguale a ( -sp2 o -sp3 ) ** nome della coda può essere uguale a ( small_10m, medium_2h, large ). *** n = 2-16 per sp2, 2-32 per sp3 Ex. poe.sub a.out –sp3 –queue medium_2h

40 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Run di un job parallelo (Linux) Scheduler LSF Parallel environment LAM Script lam.bsub Dal prompt di una Shell Unix di una macchina (AFS – LSF) CLIENT della cella enea.it scrivere: lam.sub my_programm nome della risorsa* -inp my_input –out my_out –err my_error –queue nome della coda ** -procs n*** dove: * nome della risorsa deve essere uguale a -linux ** nome della coda può essere uguale a ( small_10m, medium_2h, large ). *** n = 2-8 Ex. lam.sub a.out –linux –queue medium_2h

41 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Comandi per controllare lo stato dei jobs sottomessi bjobs lista dei propri jobs in esecuzione o in coda dattesa bjobs –u all lista di tutti i jobs bkill cancella un job in coda bpeek lista dello standard output Per ottenere ulteriori informazioni sullutilizzo dei comandi digitare: man nome del comando

42 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 42 Ulteriori informazioni

43 INFO Sevizio Centralizzato Informatica e Reti Casaccia, 5, 06, 2002 Infrastrutture e Servizi per il Calcolo Scientifico FRASCATI 43


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