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Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT.

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Presentazione sul tema: "Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT."— Transcript della presentazione:

1 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT

2 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Contenuto LInfrastruttura ENEA-GRID Il progetto CRESCO: i risultati scientifici ed i Laboratori Virtuali Una infrastruttura Nazionale ICT a supporto dello sviluppo del sistema Paese Silvio Migliori Responsabile Scientifico Andrea Quintiliani Responsabile Amministrativo ENEA-Dipartimento Tecnologie Fisiche e Nuovi Materiali (FIM) Il Progetto CRESCO ed ENEA-GRID

3 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 TELEMICROSCOPY & GRID - BASED COMPUTING REMOTE ACCESS FOR DATA ACQUISITION AND ANALYSIS Cell Centered Data Base CCDB IMAGING-INSTRUMENTS COMP.-RESOURCESMULTI-SCALE-DATA-BASES NETWORK ADV.-COMP.-GRAPHICS DATA ANALYSIS DATA ACQUISITION By-Mark Ellisman

4 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID Sensor nets ENEA-GRID Nasce nel 1998 con 6 cluster geografici Quadrics Ape100 Principali finalità –Fornire ai ricercatori ENEA un ambiente unificato per lutilizzo delle risorse informatiche eterogenee distribuite nei diversi centri di calcolo o Dipartimenti; –Realizzare uninfrastruttura che avesse la possibilità di distribuire i livelli di gestione e sviluppo conservandone lunicità architetturale e di utilizzo; –Integrarsi con le principali infrastrutture ICT nazionali ed internazionali Data archives Colleagues & 3D Software catalogs Computers Application Fabric Connectivity Resource Collective User

5 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID from the user point of view Main feature: –Access from any kind of connection –Sharing data in world wide areas (geographical file system AFS) –Access to the data from any kind of digital device client –Running any kind of programs –Access to National and International GRIDS Sensor nets Data archives Computers Portic i ( Roma-1 Bologna EU… BrindisiRoma-2 Trisaia Software catalogs Computers Sensor nets ENEA-GRID

6 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID from application point of view Potentiality: –Running all Software Model for any kind of computer architecture –Only one installation for each software for all geographical computers –All authorized users can have access the software from local site –Any application can share the data in the common geographical file system –All sensors can share the data easily using the geographical file systems Sensor nets Computers Portic i ( Roma-1 Bologna EU… BrindisiRoma-2 Trisaia Software catalogs Computers Sensor nets ENEA-GRID Software Model 1 Software Model 2 Software Model 3 Software Model.. Rules Computers

7 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 AFS Geographical cross platform & File System AIX SGI SUN HP WinLinux Linux Alpha … LSF User programs and commercial codes LSF multi-cluster as integrator XTERM Graphical User Interface Application Portal (ICA-Protocol) ICAWEB Quality of service Monitoring, Automatic recovery Accaunting ENEA GRID

8 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Load LevelerLSF Graphic User Interface LSF multi-cluster as integrator Telnet User programs & commercial code ICA WEB Cluster 5° ( Portici) & File System Load LevelerLSF Graphic User Interface Telnet ICA WEB Cluster 6° ( Brindisi) AFS Geographical cross platform& File System Load LevelerLSF Graphic User Interface LSF multi-cluster as integrator Telnet User programs & commercial code ICA WEB Cluster 2° (Casaccia) AFS Geographical cross platform& File System Load LevelerLSF Graphic User Interface LSF multi-cluster as integrator Telnet User programs & commercial code ICA WEB Cluster 4° (Trisaia ) AFS Geographical cross platform& File System Load LevelerLSF Graphic User Interface LSF multi-cluster as integrator Telnet User programs & commercial code ICA WEB Cluster 3° (Frascati) AFS Geographical cross platform& File System Load LevelerLSF Graphic User Interface LSF multi-cluster as integrator Telnet User programs & commercial code ICA WEB Cluster 1° ( Bologna) A Simple view of ENEA GRID 8

9 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 I centri computazionali di ENEA-GRID L'ENEA, Ente per le Nuove tecnologie, lEnergia e lAmbiente Le principali presenze nel territorio nazionale sono rappresentate da 12 centri di ricerca di cui 6 sono corredati di infrastrutture per il calcolo scientifico e grafica 3D: Bologna Casaccia(Roma Nord) Frascati Trisaia (MT) Portici (NA) Brindisi Lintera infrastruttura è progettata, sviluppata e gestita dal Dipartimento Fisica dei Materiali (FIM) Centro di Brindisi

10 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 LENEA gestisce in proprio le reti locali (LAN) su tutti I centri mentre la connettività fra i centri (WAN) è garantita dal Consortium GARR di cui lENEA è socio Connessioni delle LAN ENEA alla rete GARR ENEA & GARR 9 PoP, da 18 a 1000 Mbps Centri ENEA-GRID Brindisi (150 Mbps) Bologna (30 Mbps) Casaccia (100 Mbps) Frascati (135 Mbps) Portici (2000 Mbps) New Fibra Spenta CRESCO-SCOPE Trisaia (18 Mbps)

11 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 CASACCIA FRASCATI S.Teresa Saluggia Ispra BOLOGNA PORTICI TRISAIA BRINDISI Manfredonia Centri computazionali ENEA-GRID #CPU/Core 45

12 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 RISORSE COMPUTAZIONALI ENEA-GRID I centri di calcolo e suppercalcolo di Portici (NA), Brindisi e Trisaia (MT) sono stati potenziati con i progetti PON TELEGRID (Avv. MIUR 68)CRESCO (Avv. MUR 1575) Frascati(4), Portici(34),Trisaia(4), Brindisi(4) 10046Windows 32/64 Frascati(1), Trisaia(13) 6014Mac OS X Trisaia(4), Casaccia(2), Bologna(2) 108Solaris Frascati(8), Casaccia(4), Portici(1),Trisaia(8), Brindisi(1), Bologna(5) 4026IRIX Casaccia 30064Linux IA64 (Altix) Frascati(140), Casaccia(54), Portici(2700), Trisaia(20), Brindisi(84) 25000>3000 Linux x86 32/64 Frascati(258), Bologna(24), Portici(18),Brindisi(2) 3000>300AIX Gflops # CPU/Core OS

13 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Jack Dongarra 2002 CRESCO in the Top500 List June 2008 Italy (06/2008) 90CINECA 125ENEA 131ENI 135CILEA 156CINECA 226Telecom

14 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Accesso Client Accesso WEB sp5-1.frascati.enea.it pace.bologna.enea.it dafne.casaccia.enea.it GEANT infocal.trisia.enea.it Gateway to EGEE & GRISU Portici Brindisi Ostro.portici.enea.it ercules.brindisi.enea.it Accesso Diretto

15 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 GARR PI2S2 GARR Altri Enti e realtà La ENEA-GRID interopera con altre GRID ENEA ha sviluppato la soluzione shared proxy Conserva lautonomia architetturale interna Consente implementazioni multipiattaforma In produzione in EGEE In produzione per la rete GRISU Richiesto da EFDA per laccesso ad EGEE EFDA EGEE

16 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 CASACCIA FRASCATI S.Teresa Saluggia Ispra BOLOGNA PORTICI BRINDISI Manfredonia ENEA-GRID & GRISU & IGI ENEA-GRID SPACI TRISAIA GRISU INFN-GRID IGI Italian GRID Infrastructure

17 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID: Interoperabilità L'interoperabiltà con gLite: realizzata col metodo SPAGO (Shared Proxy Approach for Grid Objects): una o piu' macchine proxy gLite che condividono lo spazio disco con i worker node ENEA-GRID GARR PI2S 2 GARR G. Bracco, IES08, Napoli, May ENEA-GRID

18 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Il progetto CRESCO (PON 1575)

19 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Il Progetto CRESCO Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi Linee di attività progettuali LA1 Realizzazione del Polo di calcolo e sviluppo di nuove funzionalità di GRID Computing LA2 Sviluppo di tecnologie e modelli computazionali per la descrizione di sistemi complessi di origine biologica e di materiali innovativi LA3 Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi delle Reti Tecnologiche complesse e delle loro interdipendenze (energetiche, telecomunicazioni, trasporti,…)

20 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Il Progetto CRESCO Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi Potenziamento delle funzioni tradizionali dellENEA la ricerca – sarà fornito supporto (di tipo sia capacity che capability), attraverso lutilizzo dellinfrastruttura di calcolo, ad attività di ricerca già in corso di svolgimento nellEnte nellambito delle linee programmatiche esistenti; tali attività potranno anche avere una focalizzazione di natura industriale; la formazione – potranno essere potenziate le attività di formazione, in collaborazione con alcune sedi universitarie, al fine di supportare la diffusione delle metodologie sviluppate allinterno del Polo Multidisciplinare negli ambiti tematici oggetto di studio e ricerca, con positive ricadute anche nella creazione di percorsi formativi adatti al successivo reclutamento di personale; il trasferimento tecnologico – verranno istituiti percorsi ed attivati idonei strumenti per favorire lapplicazione industriale delle tecnologie sviluppate, anche ricorrendo alla collaborazione di idonei partner (industrial-exploitation partner).

21 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Macrostruttura del progetto Prof. Jack Dongarra Prof. Domenico Ferrari Prof. Agostino Mathis Direttore dipartimento FIM

22 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Partner di progetto Università di Salerno Università di Catania Università di Lecce Università di Palermo Università Campus Biomedico Università del Piemonte Orientale Università di Roma Tor Vergata Università di Roma La Sapienza Consorzio Interuniversitario ECONA Consorzio Interuniversitario CASPUR Consorzio CRIAI Consorzio CETMA Centro di ricerca CERI Parco Scientifico e Tecnologico della Sicilia Soc. Ylichron (spin-off ENEA)

23 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Struttura a blocchi del sistema HPC CRESCO Portici LAN Interconnessione InfiniBand 4XDDR SERVER GPFS 4 Nodi IBM 3650 IBFC Sistema Dischi ad alta velocità 2 GByte/s 160 TByte IBM/DDN 9550 Sistema backup 300 TByte IBM Tape Library TS3500 con 4 drive SERVER BACKUP 3 Nodi IBM 3650 FCIB GARR (WAN) Sezione 1 (Grande Memoria) 42 Nodi SMP IBM x3850-M2 con 4 Xeon Quad-Core Tigerton E7330 (32/64 GByte RAM 2.4GHz/ 1066MHz/6MB L2) per un totale di 672 core Intel Tigerton Sezione 3 (Speciale) 4 Nodi blades IBM QS21 con 2 Cell BE Processors 3.2 Ghz each. 6 Nodi IBM x3755, 8 Core AMD 8222 con una scheda FPGA VIRTEX5 4 Nodi IBM x 3755, 8 core AMD 8222 con schede NVIDIA Quadro FX 4500 X2 4 Nodi windows 8 core 16 Byte RAM Doppia Intercconnessione a 1 Gbit 1 Rete a 1 Gbit di gestione Sezione 2 (Alto Parallelismo) 256 Nodi blades IBM HS21 con 2 Xeon Quad-Core Clovertown E5345 (2.33GHz/1333MH z/8MB L2), 16 GB RAM per un totale di 2048 core Intel Clovertown 4x10 Gbits 2000 Mbits 35 Nodi di Servizio Server di : Front-end insallazione AFS … SCOPESCOPE Fibra Spenta

24 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Rete INFINBAND CRESCO SFS-7000D (D) SFS-7000D (e)SFS 7000D SFS P 4 X FRONT END GRAFICI 2X GPFS NODE SFS P 4X FRONT END FC (2) (4) 42 X 3850M2 10 X X HS21 4 QS21 SECTION 1 SECTION 3 SECTION X HS21 SECTION 2 SM (ACTIVE) SM (standby (4) 4 X FRONT END GRAFICI 4X FRONT END 2X GPFS NODE (4) (2) (4) BACK-UP STORAGE IBM DCS 9550 (4) G. Bracco, IES08, Napoli, May InfiniBand 4x DDR 20 Gb/s

25 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Sala Calcolo CRESCO

26 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Particolari HPC CRESCO Sezione 1 & 3 Sezione 2 & DDN Sala controllo Sistema backup RETI: IB/GB Corridoio Caldo Sezioni 1 &2

27 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID & CRESCO Il supercalcolatore CRESCO è integrato in ENEA-GRID

28 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID & CRESCO Monitoring

29 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID & CRESCO Support / Seminars

30 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Le potenzialità computazionali ENEA-GRID & CRESCO Un sistema eterogeneo con più di 3000 CPU/core CodiciRisorsa serialiSezione 1 & ENEA-GRID paralleli fortemente accoppiatiSezione 2 paralleli debolmente accoppiatiSezione 1, 2, ENEA-GRID costituiti da più codici paralleliSezione 1, 2, Sezione 1+2 speciali ( FPGA, GB, CELL)Sezione 3 windows (seriali e paralleli)Sezione 3 non disponibili per LINUXENEA-GRID con Data Base di grandi dimensioni Sezione 1,2,3 e GPFS

31 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ENEA-GRID & i Laboratori Virtuali Li ENEA Università e altri Enti di ricerca Imprese Schema concettuale dei Laboratori Virtuali supportati dallinfrastruttura ENEA-GRID potenziata dal sistema HPC del progetto CRESCO

32 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Opzioni di sottomissione Opzioni Fluent: Esempio di utilizzo industriale di FLUENT sulla GRID-ENEA Utente presso la sede industriale Sicurezza industriale Sicurezza ENEA

33 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Aviogroup: test di unapplicazione industriale Test per la simulazione distacco I- II stadio VEGA (Tipo di calcolo HPC) Fase 1 Fase 2Fase 3 Attività CFD sul GRID ENEA (1)

34 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Attività CFD sul GRID ENEA (2) Un set di 3 analisi CFD è stato dedicato al calcolo del carico radiativo sulla base del 1° stadio del Vega in diverse condizioni di volo. E stato adottato un approccio bi-fase (fase gassosa + particelle solide di allumina) con il modello radiativo.

35 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Attività CFD sul GRID ENEA(3) E stata realizzata unanalisi CFD per valutare linterazione meccanica tra le particelle di allumina e la parte di sommergenza dellugello allinterno del motore del 3° stadio del lanciatore Vega.

36 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Sperimentazione in corso sul GRID-ENEA con PMI e Consorzi Simulazione flussi di aria nei vagoni ferroviari CETMA (Tipo di calcolo HPC)

37 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Sperimentazione in corso sul GRID ENEA con PMI e Consorzi Simulazioni particolari di un CATAMARANO (Tipo di calcolo HPC) CETMA

38 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 CFD case study 2: hydro-dynamics analyses of Fast Ship T-Foil system Detail of T-foil mesh Results: pressure contour (Pa): flap 0°, cruising speed 31.5 knots T-Foil 3D Model: trimaran + T-foil Mesh: 15 Millions of cells with dimensions ranging from 1 mm to 550 mm Need of HPC: ENEA GRID The analyses were carried out using 16 CPUs on ENEA GRID with a total running time of 70 h. Centro di Progettazione, Design & Tecnologie dei Materiali

39 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Conversion to OpenFlightFormat The Open Flight format (.flt) is supported by both VegaPrime and OpenSceneGraph; from the analysis of the 3D models proprietary file formats and the format conversion tools, it was possibile to define the following conversion methods: Laser scanner technologies and 3D models integration: analysis and methodological approach Dante Abate, M.Cristina Baracca, Roberto Ciavarella, Graziano Furini, Silvio Migliori, Samuele Pierattini ENEA - FIM Department 3D models CRESCO - SP I.2 The objective: the Virtual Museum The scanning laser systems available at ENEA allow to fullfil a wide range of diagnostic and monitoring requirements in the artistic and cultural heritage field and to produce 3D models. A test case was adopted, in order to define a methodology allowing to include 3D models in a Virtual Reality application.The objective was to develop a Virtual Museum in which to inser/remove 3D models produced by different laser scanner system and to navigate the 3D graphical scene by means of the VegaPrime environment orthe OpenSceneGraph toolkit available by means of the ENEA- Grid. Laser Scanner Systems in ENEA ITR (Imaging Topological Radar) developed by ArtVisLab-ENEA HDS3000 by Leica-Geosystem VIVID 900 by MINOLTA Desktop 3D Scanner by NextEngine Since each scanning device is provided with proper output file formats and software packages to integrate in a VR application, through format conversion, the 3D modelspreserving all the detected information.

40 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Visualization of 3D laser scanner data from an archaeological site using OpenSceneGraph in ENEA Grid environment Dante Abate, M.Cristina Baracca, Roberto Ciavarella, Graziano Furini, Silvio Migliori, Samuele Pierattini ENEA - FIM Department CRESCO - SP I.2 Laser scanning Juvanum by HDS Scansioni punti Valori di XYZ riflettenza e colore Acquisizione di coord.GPS Point cloud elaboration After the post processing phase (manual elimination and filtering algorithms application), results a data set of points VISUALIZATION OF A SET OF MILLIONS OF POINTS Accordingly with the archaeologists needs, the final database requires a processing application capable to: display a large amount of data in a relatively short time; performe mathematical operations on the points coordinates (distances between points, plant views, sections, etc.) OSG viewer: Currently there are commercial software capable to display a large amount of data in near realtime, but we were oriented to an open source solution using our ENEA-GRID, the OpenSceneGraph libraries and the powerful viewer. Distances evaluation: Integrating the ANN library in the OSG viewer code, it was possible to impolement a tool for evaluating distances between points in the 3D scene.

41 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 Modello concettuale per il sistema produttivo Canale dedicato industria A Canale dedicato industria C Canale dedicato industria B Richieste delle imprese Sicurezza dei dati Qualità del servizio Strumenti Competitivi Proprietà Intellettuale Gestione Licenze EGEE INFN_GRID GRISU INTEROPERABILTA (IGI) Sistema GRID Potenziare le Competenze Sviluppare lofferta di servizi Garantire lInteroperabilità Infrastrutture H/S & HPC Connettività adeguata

42 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 CRESCO per la FUSIONE EUROPEA Cresco 25 Tflops di picco Sistema per lo sviluppo e test dei codici per la fusione termonucleare controllata per ITER (Finaziamento EFDA) 1 Tflops di picco IB

43 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 DB_1 CPUS ENEA GRID WEB ICA SSH DNA Sequence system ( ABI Prism 3700) Trisaia DB_3 DB_2 Electron Microscope (Brindisi) 300 KeV (sept. 2004) ENEA GRID and experimental facilities Controlled Nuclear Fusion: FTU Frascati Tokamak Upgrade Video Acquisition

44 Incontro JRC-ENEA 6 Marzo 2009 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT


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