1 IL PROGETTO SCoPE Slides in progress – L. Merola, G. Russo

2 Soggetto Proponente LUniversità degli Studi Napoli Federico II è il secondo ateneo italiano per estensione, con oltre tra professori e ricercatori e studenti. Nella linea delle-science, lUniversità Federico II è impegnata nei principali settori strategici della ricerca fondamentale in particolare nei campi delle Scienze del Microcosmo e del Macrocosmo, delle Scienze della Vita, delle Scienze dei Materiali e dellAmbiente.

3 Coofinanziamenti PON-MiUR (Avviso 1575/2004) S.Co.P.E.: Progetto di Ateneo coofinaziato dal MiUR su fondi Europei Programma Operativo Nazionale Ricerca Scientifica, Sviluppo Tecnologico, Alta Formazione per le regioni dellObiettivo 1

4 Sistema Cooperativo Distribuito ad alte Prestazioni per Elaborazioni Scientifiche Multidisciplinari (S.CO.P.E.) Il Progetto S.Co.P.E.

5 OBIETTIVI Realizzazione di uninfrastruttura di calcolo ad alte prestazioni basata sul GRID, Aperta e Multidisciplinare Realizzazione di codici innovativi nei settori strategici della ricerca fondamentale. Il Progetto S.Co.P.E.

6 CAMPUS GRID MEDICINE ENGINEERING CSI NETWORK 2.4 Gbit/s COLLECTIVE AND SITE SERVICES SITE SERVICES Il Progetto S.Co.P.E. Linfrastruttura di calcolo SCoPE prevede lintegrazione, sotto il paradigma del Grid Computing, di nuovo hardware ad alte prestazioni con le maggiori risorse di calcolo preesistenti e distribuite su area metropolitana nei principali siti dellateneo. Tutte le sedi sono interconnesse mediante un anello in fibra ottica di proprietà dellUniversità Federico II.

7 CAMPUS-GRID MEDICINE CSI ENGINEERING ASTRONOMICAL OBSERVATORY Fiber Optic Already Connected Work in Progress Il Progetto S.Co.P.E.

8 RICERCA FONDAMENTALE Con lausilio della infrastruttura SCoPE si intende svolgere ricerche nei seguenti settori strategici della ricerca fondamentale: Scienze del Microcosmo e del Macrocosmo Scienze dei Materiali e dellambiente Scienze della Vita Scienze Sociali Middleware

9 Comunità attive nel campo delle scienze computazionali Gruppo di Astrofisica: impiegato nella ricerca per la rivelazione delle onde gravitazionali e nello studio di tecniche avanzate di data- mining e visualizzazione di immagini su massivi data-set Astronomici ( e Gruppo di Bioinformatica: impegnato in applicazioni che richiedono un accesso massivo a grandi database, studio di clustering methods con differenti approcci computazionali per genome sequence analysis e image analyses per lo studio di cell motility ed altri fenomeni dinamici ( e ).

10 Comunità attive nel campo delle scienze computazionali Gruppo di Ingegneria Elettromagnetica: impegnato nella modellizzazione, simulazione e studio di procedure di misura del campo elettromagnetico a livello urbano. ( Gruppo di Scienze dei Materiali, impegnato nello studio di dinamiche molecolare e meccanica molecolare, codici tight binding per lo studio di proprietà ottiche di materiali nano strutturati, metodi ab initio e metodi DFT. ( and ). Gruppo di Matematica Numerica e Calcolo scientifico: design ed analisi di algoritmi per la risoluzione di problemi di matematica di base per applicazioni scientifiche distribuite ed implementazione di tali algoritmi su infrastrutture di HPC

11 Comunità attive nel campo delle scienze computazionali Gruppo di Fisica delle Particelle, impegnato in attività fortemente connesse con il TIER 2 di ATLAS che prevede lutilizzo di infrastrutture di calcolo per applicazioni large-scale e data-intesive, simulationi Montecarlo ed attività di data anslysis. ( ) Gruppo di fisca teorica, fortemente attivo in applicazioni di meccanica statistica con uso massivo di tecniche di calcolo parallelo e di strumenti avanzati di HPC ( ).

12 Il Progetto SCoPE – Organizzazione WP1 - PROGETTAZIONE, REALIZZAZIONE E TEST DELL'INFRASTRUTTURA DI CALCOLO E GRID WP2 - IMPLEMENTAZIONE DEL MIDDLEWARE DI BASE DELLA PIATTAFORMA GRID WP3 - REALIZZAZIONE E GESTIONE DELLA VO E DELLE RISORSE E SUPPORTO AGLI UTENTI WP4 - PROGETTAZIONE E SVILUPPO DI MIDDLEWARE APPLICATIVO E SVILUPPO DELLE APPLICAZIONI SCIENTIFICHE WP5 - INTEGRAZIONE DELLA GRID SCOPE NELL'INFRASTRUTTURA NAZIONALE ED INTERNAZIONALE WP6 - DIFFUSIONE DEI RISULTATI E TRAINING AGLI UTENTI

13 I Lavori – WP1 Opere Edili COSTRUZIONE DI UN CAPANNONE PER OSPITARE IL NUOVO HARDWARE

14 I Lavori – WP1 Opere Edili

15 I Lavori – WP1 Opere Edili Nuova cabina elettica da 1 Mwatt

16 Obiettivi delle forniture INTEGRAZIONE DELLE PREESISTENZE ACQUISTO DI HARDWARE ETEROGENEO PER LE DIFFERENTI APPLICAZIONI SOLUZIONE CHIAVI IN MANO

17 Le Attrezzature: Il prototipo Sala infrastruttura Principale Campus Grid Sala Tier-2 ATLAS Prototipo SCoPE Servizi Core - GSC Prototipo SCoPE Servizi Collective Tier-2 ATLAS Servizi Core GSC Campus Grid Servizi Collective

18 Le Attrezzature: Nuovo Hardware Circa 2000 Core in soluzione Blade Connessioni Infiniband tra i nodi Oltre 130 TByte disponibile su Storage Element Sistema di Storage Remoto Oltre 50 TByte Farm Multiprocessore

19 collective 10 srv worker node TIPO A 96 blade worker node TIPO B 128 blade Storage element 10 srv SCSISATA Computing element UI & test node 10 srv 2 srv Switch gigabit ethernet Switch fast ethernet Switch Infiniband worker node Servizi collettivi e di Infrastruttura Grid Nodi di Calcolo Biprocessori ed SMP Grid Storage Element Sistemi di Storage Le Attrezzature: Hardware del nuovo CED

20 Le Attrezzature: Nuovo Hardware In corso le prime installazioni delle nuove forniture: Cluster Multiprocessore Sistema di storage 50TB La consegna e linstallazione completa di tutte le apparecchiature entro maggio 2008.

21 Le Attrezzature: La rete LAN e WAN LAN Dorsale di rete a 10 Gbit/sec Rete ridondata (2x Gbit/sec, 4x Gbit/sec) Rete a bassa latenza (1x infiniband) Rete separata per monitoraggio e management (1x 100 Mbit/sec) WAN Collegamenti Intranet a 2.4 Gbit/sec, ridondati Collegamenti Internet a 1 Gbit/sec, ridondati

22 La nuova sede: Sala di controllo SCoPE

23 33 POSTAZIONI La nuova sede: Sala di controllo SCoPE

24 Middleware INFNGRID gLite 3.0 –Il middleware INFNGRID garantisce piena compatibilità con il middleware EGEE (gLite/LCG) release e aggiornamenti/bugfix frequenti –Update /12/2007 semplicità di integrazione con l'infrastruttura Grid italiana (Grid.it) ed europea (EGEE) S.O. Scientific Linux 3 (SL3) Prevista migrazione a INFNGRID gLite 3.1 (SL4)

25 Servizi Collective Servizio di autenticazione/autorizzazione Servizi di allocazione dei job Servizio informativo Servizio di gestione proxy Servizio di catalogazione file Servizio di monitoring Repository Middleware RB - II WMS-LB MyProxy VOMS LFC GridICE YAIM

26 Servizi Collective - VOMS VOMS (Autenticazione / Autorizzazione) –Il servizio VOMS (Virtual Organization Membership Service) estende le informazioni presenti nel certificato proxy di un utente con: VO membership gruppo ruolo privilegi –Gestione degli utenti della VO scope tramite interfaccia web collective VOMS

27 Servizi Collective – RB, WMS-LB Resource Broker (allocazione dei job) –Il Resource Broker consente di abbinare un job (seriale o parallelo) ad una risorsa di computing e/o storage; tale abbinamento prende il nome di matchmaking e avviene tramite l'elaborazione di requirement del job stato della Grid –WMS (Workload Management System) LB (Logging & Bookeeping): RB gLite collective RB, WMS-LB

28 Servizi Collective - GridICE GridICE (servizio di monitoring) –Il servizio si occupa del monitoring delle risorse presenti nellinfrastruttura SCoPE –attività strategica per il calcolo distribuito analisi delle prestazioni controllo delle risorse statistiche sull'utilizzo delle risorse –basato sul contenuto del servizio informativo –consultabile tramite interfaccia web collective GridICE

29 Servizi Collective - GridICE collective GridICE

30 Servizi Core Sito UNINA-SCOPE-GSC –Raffreddamento ad acqua dei rack, con unità LCP e chiller esterno –Impianto antincendio interno ai rack –Monitoraggio e telecontrollo –Sensori su tutto (apertura porte rack, allagamento, umidità aria, etc) Servizi di computing Servizio di storage User Interface UI SE WN CE

31 Il Portale – Obiettivo WP6 Nellambito del WP6 il progetto S.Co.P.E. si impegna per la massima diffusione dei risultati ottenuti e promouove treaning per gli utenti inesperti allutilizzo del grid computing. STRUMENTI DI DIFFUSIONE Portale, Forume di discussione

32 Il Portale Portale attivo con Informazioni sul progetto e in costante aggironamento

33 STATO AVANZAMENTO (1) Prototipo completo (20 blade, 1 multiCPU, 20 server 1U/2U): operativo dal Attrezzature sito remoto 1 (CSI) operative dal Attrezzature sito remoto 2 (multi CPU) (Dipartimento di Chimica) installate; in esercizio dal

34 STATO AVANZAMENTO (2) Attrezzature sito remoto 3 (Centro di Eccellenza in Malattie Genetiche) installate; in esercizio dal Attrezzature di rete siti remoti: gara in corso

35 Sito centrale a Monte S. Angelo (1) Sito fisico centrale (locale Data Center, impianto elettrico 1 Mwatt): realizzato 33 rack, 20 occupati e 13 liberi per espansioni 256 blade (2 CPU quad core), connessi con Infiniband + Gigabit 40 server per servizi collective

36 Sito centrale a Monte S. Angelo (2) Sito Control Room: realizzato Attrezzature Control Room: gara in corso Cablaggio passivo Gigabit + Infiniband: inizio il Installazione rack raffreddati nel sito centrale: inizio il

37 Middleware VO SCopE operativa Adottato gLITE Servizi collective attivati sul prototipo Servizi core attivati sul prototipo Servizi di secondo livello (monitoring, accounting, ticketing) Tutti testati per linteroperabilità

38 Applicativi Codice nuovo sviluppato in tutte le aree tematiche –Astrofisica –Bioinformatica –HEP –Scienze dei Materiali Adattamento delle applicazioni esistenti per Grid computing: in completamento Presentazione a numerosi convegni worldwide