CRESCO, Portici 23-10-2006 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT.

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1 CRESCO, Portici 23-10-2006 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT

2 CRESCO, Portici 23-10-2006 Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi CRESCO Linea Attività I Polo di Calcolo e nuove funzionalità di GRID Computing S. Migliori ENEA GRID TEAM R. Guadagni, G. Bracco, S. Podda, P. DAngelo, G. Mencuccini, F. Simoni, A. Perozziello, A. De Gaetano, S. Pecoraro, D. Giammattei, M. De Rosa, M. Caiazzo, A. Palumbo, G. Elmo, S. Pierattini, G. Furini, C. Zini, V. Guastella, M Steffè, R. De Angelis Nuove Risorse Diparimentali Asegni di ricerca Contratti di ricerca ENEA FIM

3 CRESCO, Portici 23-10-2006 Contenuto LENEA & GRID –Linfrastruttura attuale LA1 Realizzazione del Polo di Calcolo e sviluppo di nuove funzionalità di GRID Computing. –Principali Obiettivi –Descrizione sintetica dei sottoprogetti (SP 1:5)

4 CRESCO, Portici 23-10-2006 ENEA Italian Agency for New Tecnologies, Energy and Environment. 12 research centers in Italy A Central Computer and Network Service (INFO) 6 Computer Centres Casaccia, Frascati, Bologna,Trisaia, Portici, Brindisi Multiplatform resources for serial & parallel computation and graphical post-processing. Others computer resources in ENEA: departments & individuals CENTRO DI BRINDISI

5 CRESCO, Portici 23-10-2006 ENEA computational resources are distributed over WAN, connected by GARR, the Italian Academic & Research Network ENEA Network connection ENEA-GARR 9 PoP, 4-32 Mbps Brindisi Bologna Casaccia Frascati Portici Trisaia Palermo Pisa Roma Sede

6 CRESCO, Portici 23-10-2006 ENEA GRID è un sistema integrato capace di rispondere ai seguenti obbiettivi: mettere a disposizione un sistema di produzione capace di offrire i servizi necessari al calcolo scientifico integrare l'insieme di risorse informatiche di ENEA-INFO, distribuite su WAN fornire un ambiente di lavoro unificato e metodi di accesso omogenei per tutti i ricercatori dell'ENEA indipendentemente dalla loro sede di lavoro. mettere a disposizione strumenti capaci di permettere l'integrazione delle risorse informatiche dipartimentali ed individuali e di fornire supporto alle attività sperimentali ENEA GRID

7 CRESCO, Portici 23-10-2006 Citrix Metaframe Citrix Nfuse ICA WEB(ICA) power3.frascati.enea.it (1200 GFLOPS9 boquad.bologna.enea.it (30 Gflops) dafne.casaccia.enea.it (200 GFlops) GEANT Portici Brindisi infocal.trisia.enea.it ( 100 GFlops) hermes.brindisi.enea.it ( 10 GFlops) Kleos.portici.enea.it (50 GFlops)

8 CRESCO, Portici 23-10-2006 Servizi per il calcolo scientifico: Sistemi paralleli/seriali multipiattaforma AIX, Linux (Alpha,x86,x86_64,IA64), IRIX, Mac OS X, Solaris Risorse 3D e il post-processamento grafico SGI + 3D immersivo Risorse Software: Codici commerciali: Fluent, Gambit, Abacus, Catia, Ansys Codici di ricerca: mcnp/x, eranos, fluka,.... Ambienti di sviluppo & analisi: IDL, Matlab, Mathematica, SAS Applicazioni Windows I servizi di ENEA GRID

9 CRESCO, Portici 23-10-2006 Risorse di Calcolo in ENEA-GRID Le risorse di Portici, Brindisi & Trisaia sono state incrementate nel quadro del progetto PON TELEGRID Frascati(6), Portici(4),Trisaia(4), Brindisi(4) 5018Windows Frascati(1), Trisaia(13) 10027Mac OS X Trisaia(4), Casaccia(2), Bologna(?) 108Solaris Frascati(8), Casaccia(4), Portici(1),Trisaia(8), Brindisi(1), Bologna(5) 4027IRIX Casaccia 4030Linux Alpha Frascati(28), Casaccia(54), Portici(4),Trisaia(4), Brindisi(4) 20096Linux x86 32/64 Frascati(160),Bologna(8), Portici(18), Brindisi (2) ~1000188AIX Gflops#cpu OS

10 CRESCO, Portici 23-10-2006 L'architettura di ENEA GRID La scelta di componenti maturi come garanzia di affidabilità e semplicità di gestione: File system distribuito: AFS/OpenAFS Gestore delle risorse: LSF Multicluster Interfaccia grafica: Java and Citrix Technologies Sistema di monitoring: Patrol Server di licenze Strumenti per l'integrazione delle risorse dipartimentali ed individuali File sistem distribuito: AFS per software e dati Condivisione del parco licenze

11 CRESCO, Portici 23-10-2006 Architettura di ENEA GRID

12 CRESCO, Portici 23-10-2006 Struttura Software concettuale 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)

13 CRESCO, Portici 23-10-2006 Interfaccia utente Accesso utente unificato tramite Citrix Presentation Center [ex Metaframe], java e script di shell: Prestazioni ottimizzate su WAN e metodi di comunicazione sicuri Accesso gestito da 6 server Citrix UNIX [ Bologna, Casaccia, Frascati, Trisaia, Portici, Brindisi] 4 server Citrix Windows forniscono accesso alle applicazioni Windows tramite Web(Frascati, Portici, Trisaia, Brindisi).

14 CRESCO, Portici 23-10-2006 Integrazione con altri progetti di GRID La filosofia di partecipazione dellENEA ad altri progetti di GRID è basata sul concetto di interoperabilità. Ogni progetto di GRID è generalmente caratterizzato da una propria architettura/middleware. Linteroperabilità fra questi può essere assicurata attraverso ==> realizzazione di gateway Progetti: Datagrid FIRB/Grid.it : WP13 Chimica Computazionale EGEE EGEE II

15 CRESCO, Portici 23-10-2006 ENEA Main activities & for EGEE Main activities & resources for EGEE Integration of EGEE-GRID to ENEA-GRID;Integration of EGEE-GRID to ENEA-GRID; 100 CPUs at 20% of time100 CPUs at 20% of time DataGrid at ESA\ESRIN Globus Based gateway GigaBit-Link EGEE GRID Globus Based gateway ENEA-GRID migliori@enea.it S-PACI GRID

16 CRESCO, Portici 23-10-2006 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

17 CRESCO, Portici 23-10-2006 Il Progetto CRESCO Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi Principali Obiettivi Infrastrutturali Realizzazione di un Polo di calcolo di eccellenza presso il Centro ENEA di Portici Sviluppo di una nuova classe di funzionalità innovative di GRID Computing Applicativi Studio di oggetti biologici dal punto di vista sistemico e di sistemi naturali secondo il paradigma dei sistemi complessi Studio di sistemi tecnologici e sociali complessi e delle loro mutue interazioni, realizzazione di strumenti per il modelling, la simulazione e il controllo Implementazione di soluzioni innovative di GRID computing per le attività di R&S di punta dellENEA che richiedano lutilizzo di risorse computazionali estremamente importanti.

18 CRESCO, Portici 23-10-2006 Il Laboratorio Virtuale LiLi ENEA Università ed Enti di ricerca Imprese Schema concettuale dei Laboratori Virtuali di CRESCO inseriti nellinfrastruttura ENEA-GRID

19 CRESCO, Portici 23-10-2006 LA I Realizzazione del Polo di calcolo e sviluppo di nuove funzionalità di GRID Computing Sottoprogetti SP I.1 Realizzazione dellinfrastruttura HPCN SP I.2 Sviluppo ed integrazione dellarchitettura GRID e di grafica 3D SP I.3 Sviluppo ed ottimizzazione di codici applicativi in settori di R&S di punta SP I.4 Progettazione e sviluppo di librerie per limplementazione efficiente e parallela di nuclei computazionali su dispositivi FPGA integrati in un ambiente GRID SP I.5 Web archives

20 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.1 Realizzazione dellinfrastruttura HPCN un sistema di supercalcolo con una unarchitettura interna di tipo SMP o di integrazioni di nodi SMP, dotato di sezoni specili (FPGA, CELL,..) Un sistema di storage SAN (Storage Area Network) di ultima generazione collegato in fibra ottica con la rete di interconnessione dei nodi ; Un sistema di backup connesso alla SAN tramite un link in fibra ottica dotato del suo server ed hardware di storage ; Impiantistica di servizio indispensabili per tali sistemi

21 CRESCO, Portici 23-10-2006 Sala Calcolo CRESCO

22 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.2 Sviluppo ed integrazione dellarchitettura GRID e di grafica 3D Integrazione ENEA-GRID con altre architetture di GRID computing Tools per lutilizzo di sistemi di Grafica Virtuale ed immersiva con sistemi di supercalcolo remoto e per il lavoro cooperativo a livello geografico Integrazione del controllo remoto di un microscopio TEM mediante visualizzazione integrata in tempo reale dei differenti aspetti legati alla determinazione delle caratteristiche locali del campione attraverso immagini e mappature ad elevata risoluzione spaziale Analisi e Realizzazione di Tool innovativi a supporto delle funzionalità GRID

23 CRESCO, Portici 23-10-2006 Schema Concettuale NEW ?

24 CRESCO, Portici 23-10-2006 Textile Grid Infrastructure –Esperimento all'interno del progetto BeinGRID: Business Experiments in Grid. http://www.beingrid.eu –Obiettivi del progetto : Adozione di tecnologie grid da parte della piccola e media impresa. –Obiettivi dell'esperimento: organizzare un'infrastruttura di grid tra Enea ed industria tessile per migliorare le prestazioni ed i risultati di alcuni software esistenti : schedulatore di produzione (simulatore) allocazione di risorse industriali (database distribuito) negozio virtuale (rendering di immagini e filmati)

25 CRESCO, Portici 23-10-2006 Textile Grid Infrastructure –Durata: 18 mesi –Tecnologie adottate: –UNICORE (GS) – calcolo distribuito OGSA DAI – interfaccia di accesso a database –IL TUTTO INTEGRATO NELL' INFRASTRUTTURA ENEA ESISTENTE

26 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.2 Sviluppo ed integrazione dellarchitettura GRID e di grafica 3D RV on GRID

27 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.2 Sviluppo ed integrazione dellarchitettura GRID e di grafica 3D Microscopia remota

28 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.3 Sviluppo ed ottimizzazione di codici applicativi in settori di R&S di punta Codici della ricerca modificati dai ricercatori –Fusione –Fissione –Combustione –Materiali Codici di ricerca utilizzati dai ricercatori –MCNP –MCNPX –…… Codici commerciali –Fluent –Abacus –Ansys –…

29 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.4 Progettazione e sviluppo di librerie per limplementazione efficiente e parallela di nuclei computazionali su dispositivi FPGA integrati in un ambiente GRID Analisi dei benefici allinterno di no specifico codice nellutilizzo di accelletatori tio FPGA Implementazione di librerie per funzionalità specifiche tip FFT Integrazione delle librerie con il codice di riferimento Integrazione del codice con il GRID ENEA. (ovvero una risorsa del grid avra le funzionalità FPGA.

30 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.4 Progettazione e sviluppo di librerie per limplementazione efficiente e parallela di nuclei computazionali su dispositivi FPGA integrati in un ambiente GRID Analisi dei benefici allinterno di no specifico codice nellutilizzo di accelletatori tio FPGA Implementazione di librerie per funzionalità specifiche tip FFT Integrazione delle librerie con il codice di riferimento Integrazione del codice con il GRID ENEA. (ovvero una risorsa del grid avra le funzionalità FPGA.

31 CRESCO, Portici 23-10-2006 SP I.5 Web archives L'attività è volta a fornire un servizio alla comunità scientifica e industriale italiana consistente in un archivio storico delle pagine web dei domini.it. Le principali attività previste sono: –attivazione dei programmi di "crawler" che indagheranno la rete e estrarranno i contenuti dei siti del dominio.it –compressione e archiviazione dei dati dei testi; –disponibilità del file di rete sul sito web previsto per l'archivio

32 CRESCO, Portici 23-10-2006 ITALIAN NATIONAL AGENCY FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY AND THE ENVIRONMENT

33 CRESCO, Portici 23-10-2006 Gestione & Erogazione della formazione Sincrona, Asincrona e Mista Servizi Base Accesso Scelta Pianificazione Fruizione Corsi on Line Aule Virtuali Corsi Aula Breeze Infrastruttura e-learning ENEA

34 CRESCO, Portici 23-10-2006 Accesso software applicativi e risorse di calcolo Servizi GRID Accesso Scelta Fruizione Software Supercomputing Lavoro Collaborativo Breeze Infrastruttura e-learning ENEA