联想HPC系统服务中国海洋大学水产学院高性能计算

ZDNetChina服务器站 集群案例  项目背景

    中国海洋大学水产学院的前身是由著名科学家曾呈奎、朱树屏于1946年筹建创设的山东大学水产系，是我国最早建立的高等水产教育单位。早在六十年代初期就招收过硕士生。文革后继续招收硕士生，并于1984年获得养殖学和捕捞学硕士学位授予权，1985年获得渔业资源学硕士学位授予权，1987年获得水产养殖博士学位授予权，1998年获得渔业资源博士学位授予权和水产一级学科博士点，1999年被批准为水产一级学科博士后流动站。1989年水产养殖学科被评为国家重点学科，在2001年、2004年、2007年 三次均以第一名通过国家重点学科评估。经过“211”和“985”工程的建设，2007年水产学科（涵盖水产养殖、渔业资源、捕捞学3个二级学科）被评为一级学科国家重点学科。

    学院现拥有水产养殖和海洋渔业二个系，设有水产养殖、海洋生物资源与环境、海洋渔业科学与技术三个本科专业，目前涵盖1个博士后流动站（水产学）、7个博士点和硕士点（水产养殖、水生生物、动物学、捕捞学、渔业资源、增养殖工程、渔业经济与管理）。学院拥有海水养殖教育部重点实验室、教育部海水养殖工程中心、水产养殖“长江学者特聘教授”岗位、水生生物“泰山学者”特聘教授岗位、水生生物学山东省重点学科（强化建设）、渔业资源山东省重点学科、应用水生生物技术山东省重点实验室、水产养殖山东省品牌专业。构建了“本科—硕士—博士—博士后”的完整的水产学科人才培养体系和培养条件，是国内水产学科人才培养层次最高、最齐全的高等教学单位。

    学院现有教职工81人，其中教师56人、正教授27人、博士生导师17人、45岁以下47人、具有海外留学和工作经历的有27名、具有博士学位者47人占教师总数的83%。建有海水养殖教育部科技创新团队，主要研究方向都形成了年轻知名教授领衔的梯队。学术带头人中有3人获得了国家杰出青年科学基金资助，2人为长江学者特聘教授。另外，我们还有一支定期来校授课和讲学的由中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所一批著名专家学者以及由我校“海外教授团”为主体的国外知名学者组成的高水平“客座教师”队伍。目前，一支由“固定人员和流动人员相结合、国内与国外相结合”的、以中青年学术骨干为主体的高水平师资队伍已经形成，在水产学科建设中继续发挥主力军的作用。

    应用分析

    中国海洋大学水产学院需要搭建一套高效、稳定、易管理、易维护、扩展性好的高性能计算机系统，用于材料力学、符合材料等相关科学计算。要求整套系统设计方案科学、系统、安全，计算系统与数据存储系统之间能灵活高效的输入输出。基于以上分析，用户的应用采用高性能机群服务器是一个理想的计算平台，可以实现系统的材料力学的要求。在新产品培育，养殖研究过程中，需要一套高效的机群计算机。

    方案设计

    针对用户需求，结合联想在高性能计算领域进行了大量的深入的测试、分析、对比和性能调优的经验和对该项目背景的了解，我们为用户推荐联想深腾1800高性能计算机，即“中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”。 “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统” 方案采用当今主流的Cluster体系结构，所有结点均采用基于联想公司的最新四核服务器，通过高速千兆以太网络实现计算结点间的互连，管理域网采用千兆高速网络，所有硬件集成在联想机群基础架构中，并通过联想机群系统软件及应用支撑环境和工具等，对外提供单一系统映像，很好的满足用户高性能科学计算的应用。

    为中国海洋大学定制设计的联想深腾1800高性能计算机系统的主要特点是：

• “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”以Cluster为其体系结构。
• “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”具有便于使用管理、易于部署，具有开放性、可靠性、可用性、可维护性和可扩展性的特点。
• “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”由计算结点/管理结点、机群域网、机柜和基础架构等组成。
• 所有计算结点均采用两路高性能四核服务器。
• “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”机群域网严格遵循业界专业级机群产品标准，由系统域网、管理域网两套功能不同，各自承载专类信息的子网组成。
• 系统域网是指专用于支持结点间进程高速通信的网络，它连接机群系统中所有的计算结点，采用千兆网络。
• 管理域网是指专服务于机群管理通信的管理网络，它连接机群系统中所有的结点，包括计算结点、管理结点。采用可靠性强、背板交换能力高的千兆以太网交换机。
• 系统采用RedHat Linux
• 管理系统采用联想自主研发的机群系统管理软件LCMS。
• 作业管理系统采用联想自主研发的机群资源管理与作业调度系统LJRS。
• “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”的软硬件保持一致、兼容。

    “中国海洋大学深腾1800高性能计算机系统”包括19个计算结点、1个管理结点/存储节点，一套千兆管理域网、一套高速千兆系统域网、一套视频切换系统、一套外置控制台、一套监控系统，含有电源系统和机柜的基础架构。

    解决方案的主要特点：

• 高性能：计算结点均采用联想万全T280服务器(四核Xeon 5310 CPU，2*4MB二级缓存，1G FBD内存)，可支持64位应用，有很好的计算性能；
• 高可靠性：存储结点采用的联想万全T280，通过RAID、冗余电源等，保证系统数据安全可靠；
• 可扩展性好：可以根据用户需求，灵活方便的扩展机群规模，有效保护用户的现有投资；
• 易管理：机群系统软件是机群服务器的关键部件，采用联想自主研发的机群管理系统LCMS，可以像管理一台服务器一样管理机群；机群资源管理系统LJRS可以对计算结点动态划分队列池，方便用户管理使用机群的计算资源，比如，不同配置的计算结点可以划分为不同的结点队列。

    用户收益

    联想深腾1800高端服务器的产品化程度、优异的测试结果和合作的态度消除了客户决策中不成熟的因素，大大降低了客户决策的风险，极大提升客户的科研工作效率。