数值天气预报（NWP）刀片解决方案

小规模刀片配置单：

2.自动下载数值预报资料
3.兼作存储节点，存储用户数据和应用数据
4.兼作登入节点，是外界访问整个机群系统的入口
5.兼作编译节点，在其上完成模式开发、调试、编译等工作

方案优势：

1．系统配置1－10个CPU Blade节点，最大浮点理论峰值可达608GFlops（约6千亿次），用户可以在少了投资的情况下很好的满足地市级气象部门的预报需求。
2．整个系统虽然不大，但是包含了气象模式处理的绝大部分系统，在其上能运行几乎所有气象模式，特别适合气象研究和开发部门。同时，配有机群作业调度系统，能轻松的保证多个用户同时使用和运行模式。
3．采用刀片机群的方式构建整个系统，相比于传统的RISC小型机具有极高的性价比。
4．采用刀片机群的另一好处在于系统便于管理和维护。刀片系统管理复杂度的降低可以极大地加快大规模系统部署和性能调优的速度，非常有助于简化系统管理，最大限度地气象人员的工作效率。
5．采用X64体系结构和Linux操作系统，系统具有良好的兼容性和可移植性，运行于PC机上的软件能不用移植而直接在其上运行。

2.3.中规模解决方案

中规模解决方案主要应用于省级气象预报部门，解决一个省48－72小时以内的短期天气预报，格局一般在3－9公里。

这个解决方案同时也适用于大中型环保部门或气象科研部分。

系统结构图：

方案优势：

1．系统配置30个计算节点，最大浮点理论峰值可达1.824TFlops（约1.8万亿次），用户可以在中等投资的情况下获得非常高的计算浮点性能。

2．2个I/O节点做成双机高可用，可防止单一节点的故障，关键节点（管理节点、登录节点、I/O节点都做了冗余设计）。同时利用HA的Slave节点基本上一直处于空闲状态的节点，让其兼做管理节点，充分利用了资源。

3．在拥有超高性能外，气象刀片集群拥有刀片系统的一切优点，非常适合于管理和维护。

2.4.大型规模刀片解决方案

大规模刀片气象解决方案类似于中规模方案的配置，只需要增加相应刀片数目，并更换更高端的Infiniband交换机即可。同时注意应根据实际情况增加登录节点数目和SAN存储容量大小。其它关于大规模的气象解决方案请参见曹振南的精品方案《曙光大规模数值气象预报系统解决方案》。

3.曙光的优势

3.1.技术优势

技术与品牌：

曙光公司是国内最早从事研发、生产服务器和服务器集群的专业厂家。曙光公司依托中国科学院计算所、国家高性能计算机工程中心、国家智能计算机研究开发中心作为技术后盾。提出了“SUMA”服务器标准，开发出独具特色的集群管理技术在用户中得到一致欢迎，并在实际生产中得到充分应用，是国内集群系统市场占有率最高的厂商。

专业的高性能计算机生产厂家：

曙光公司一家专业的高性能计算机生产厂家，继2004年曙光4000A名列全球第十以后，在2005年中国高性能计算机性能TOP100排行名中，曙光以25套系统入选，占据25％。其中在这25套集群系统中，有24套应用于科学计算领域，这个在所有国内外厂商中名列第一。在2006年的最新一期年中国高性能计算机性能TOP100排行名中，曙光以25套系统入选，在所有国际国内品牌中名列第二，国内品牌中以绝对优势名列第一。

5年原厂商免费服务：

针对高性能计算使用困难、维护费用高等特点，曙光公司在06年推出了5年原厂商免费服务。目前的IT产品通常服务承诺为3年，而曙光提出的5年原厂商免费服务，这也意味着是终身免费服务，是服务质量的可靠保证，同时用户的TCO更透明更可控。

另外，曙光的服务不仅局限于高性能计算机本身，同时也包括系统级和应用级的服务。包括并行系统环境、编译环境以及MM5、Grapes、WRF和AREMS等应用软件级的服务。我们的目的是不仅能让用户能使用高性能计算机，同时要用好高性能计算机。
      
气象行业应用：

曙光公司以应用为导向、以满足用户实际需求为目标，一直致力于气象领域和其它重点应用领域高性能计算机及其解决方案的研究与开发。它不仅着眼于集群的生产和研究，同时还密切和应用相结合。

曙光公司于2002年推出了基于MM5模式的曙光气象专用机，并获得了多个奖项。在2004年初，曙光公司与中科院计算所合作，在全球首次完成了MM5在X86-64（Opteron）平台上从32位至64位的移植工作，并在国内外得到的广泛的应用。

2004年开始研究WRF在X86_64平台上的移植和优化，并计划于2007年10月前推出基于WRF，MM5和Grapes三种模式一体的气象专用机。

2007年初与中国国家气象局气科院合作，用曙光服务器和Grapes共同打造中国气象预报的国产化。
2007年9月与宁波市气象局合作，共同促进WRF业务化模式在中国的应用和普及，包括AWR，NMM和污染物扩散的WRF-Chem模式的研究和开发。

4.小结

数值天气预报（NWP）在国内的发展越来越快，使用也越来越普遍。同时数值气象预报对高性能计算的依赖程度也在不断的加强，对高性能计算机的要求也越来越高。但另一方面，相比于其它的HPC应用，数值预报有着其显著的特点，在设计高性能计算机系统也与其它系统有着一定的区别。

在最近几期的精品方案中，曙光解决方案中心已陆续了推出基于MM5、WRF以及Grapes的解决方案，此次在以上方案的基础上，推出中尺度数值气象预报模式系统的曙光刀片解决方案，使得用户有了更多的选择。

曙光总是为用户提供最具价值的产品和方案。对气象用户应用和业务的广泛支持也是曙光提供给用户的特色服务之一。相信由于曙光在气象高性能计算领域的专著和投入，其必对中国NWP的发展做出巨大的贡献。