“十五”“211工程”建設(shè)子項(xiàng)目《高性能工程計(jì)算平臺(tái)》建設(shè)成果介紹2006年6月提高計(jì)算水平，實(shí)現(xiàn)資源共享提高計(jì)算水平——精細(xì)模擬，高速運(yùn)算，有限實(shí)現(xiàn)資源共享——整合學(xué)校已有資源、集中建1.建設(shè)目標(biāo)設(shè)新資源，能方便地為廣大師生使用元法解題規(guī)模達(dá)到百萬自由度以上2.技術(shù)路線網(wǎng)格是什么——網(wǎng)格是在國際互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上建立的一個(gè)全新的計(jì)算平臺(tái)，它管理跨區(qū)域、跨管理域的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備、應(yīng)用軟件等各種資源，實(shí)現(xiàn)分布資源的有效集成，并為網(wǎng)格應(yīng)用提供全面的資源共享接口，提高資源利用率，滿足人們對(duì)廣域范圍內(nèi)各種資源的共享需求。采用最新發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)網(wǎng)格技術(shù)網(wǎng)格系統(tǒng)處在分布式資源和用戶中間，作為用戶和資源之間的一個(gè)橋梁，主要作用是把用戶和資源聯(lián)系起來，提供用戶對(duì)資源的透明使用，支持全方位的資源共享。網(wǎng)格的三層結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)網(wǎng)格管理系統(tǒng)的協(xié)議、工具國際互聯(lián)網(wǎng)上使用的協(xié)議：HTTP超文本傳輸協(xié)議FTP文件傳輸協(xié)議SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議萬維網(wǎng)服務(wù)相關(guān)協(xié)議：XML可擴(kuò)展標(biāo)記語言SOAP簡單對(duì)象訪問協(xié)議WSDL萬維網(wǎng)服務(wù)描述語言UDDI統(tǒng)一描述、發(fā)展和集成Globus項(xiàng)目與Globus工具包Globus是目前國際上最有影響的與網(wǎng)格計(jì)算相關(guān)的項(xiàng)目之一是美國Argonne國家實(shí)驗(yàn)室等科研單位的研發(fā)項(xiàng)目GlobusToolKit是在Globus項(xiàng)目研究基礎(chǔ)上開發(fā)出的能在多種平臺(tái)上運(yùn)行的網(wǎng)格計(jì)算工具包軟件，能夠用來幫助規(guī)劃和組建大型網(wǎng)格平臺(tái)、開發(fā)適合大型網(wǎng)格系統(tǒng)運(yùn)行的大型應(yīng)用程序。現(xiàn)在發(fā)展到基于OGSA（開放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu)），并融合了WebService技術(shù)的3.0版與4.0版。河海校園網(wǎng)格拓?fù)鋱D3.河海校園網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)硬件資源：5個(gè)計(jì)算機(jī)集群，共86個(gè)CPU信息中心IBM刀片式服務(wù)器集群10CPU聯(lián)想服務(wù)器集群32CPU計(jì)算機(jī)學(xué)院IBM刀片式服務(wù)器集群16CPU工程力學(xué)系HP機(jī)架式服務(wù)器集群24CPU常州校區(qū)PC機(jī)集群4CPU內(nèi)存總?cè)萘?10GB，磁盤總?cè)萘?600G理論峰值速度5千億次/秒（500GFLOPS）IBM集群HP服務(wù)器集群聯(lián)想服務(wù)器集群資源層的軟件件資源系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)RedhatLinux編譯環(huán)境GCC（C，，C＋＋，F(xiàn)ORTRAN）并行環(huán)境MPICH本地資源管理理SUNGridEngine6河海校園網(wǎng)格格結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用軟件商業(yè)軟件Abaqus（并行版版）16CPUPFEPG（（并行有限元元程序生成系系統(tǒng)）14CPU自研軟件AdvFEM（非線性性并行有限元元程序）不限限CPU教學(xué)軟件FEM、BEM教學(xué)程序序10余個(gè)基礎(chǔ)并行軟件件平臺(tái)LAPACK線性代數(shù)庫庫SCALAPACKSK可擴(kuò)展線性性代數(shù)庫ARPACK稀疏矩陣特特征值求解器器PARPACK稀疏矩陣陣特征值并行行求解器網(wǎng)格服務(wù)層：：包括全局信信息服務(wù)中心心，全局資源源調(diào)度中心，，網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫，，應(yīng)用模板庫庫等使用GlobusToolKit4.0以以及SGE6開發(fā)在網(wǎng)格層面上上對(duì)底層的各各種不同的分分布式資源進(jìn)進(jìn)行調(diào)度管理理，執(zhí)行信息息收集等功能能，能夠?qū)τ糜脩綦[藏底層層硬件資源的的異構(gòu)特性。?？蛻舳朔?wù)層層：對(duì)最終用用戶提供服務(wù)務(wù)用戶身份驗(yàn)證證用戶任務(wù)管理理用戶信息監(jiān)控控提供用戶注冊(cè)冊(cè)、登陸及資資源注冊(cè)服務(wù)務(wù)用戶管理用戶可對(duì)作業(yè)業(yè)進(jìn)行提交、、調(diào)試、查詢?cè)?、下載和刪刪除等操作。。作業(yè)管理用戶可以實(shí)時(shí)時(shí)查詢資源使使用情況以及及監(jiān)控作業(yè)的的狀態(tài)信息。。信息監(jiān)控通過Portal以Web方式和Shell方方式使用網(wǎng)格格資源網(wǎng)格資源服務(wù)務(wù)方式Web方式服服務(wù)用戶可通過Web界面使使用系統(tǒng)的計(jì)計(jì)算能力和信信息資源。用用戶只需在瀏瀏覽器輸入網(wǎng)網(wǎng)址：即即可。4.河海校園園網(wǎng)格的應(yīng)用用Shell方方式服務(wù)通過遠(yuǎn)程Shell方式式用戶可以直直接登陸到集集群進(jìn)行操作作，這種方式式能滿足用戶戶的更多需求求。遠(yuǎn)程圖形終端端服務(wù)使用戶使用更更加直觀，實(shí)實(shí)現(xiàn)了資源最最大限度的共共享。網(wǎng)格應(yīng)用軟件件庫專業(yè)軟件庫PFEPGABAQUSADV-FEM用戶自備程序序提供串行并行行作業(yè)和復(fù)雜雜作業(yè)的提交交教學(xué)程序庫為廣大師生提提供方便快捷捷的學(xué)習(xí)和應(yīng)應(yīng)用平臺(tái)基礎(chǔ)并行軟件件平臺(tái)提供自主開發(fā)發(fā)和開源的求求解器ABAQUSPFEPG專業(yè)軟件作業(yè)業(yè)提交界面用戶自備程序序提交教學(xué)程序作業(yè)業(yè)提交基礎(chǔ)并行軟件件平臺(tái)應(yīng)用舉例：云云南某面板堆堆石壩三維非非線性有限元元分析用用AdvFEM計(jì)算四四面體體單元數(shù)1295921

結(jié)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)231574CPU數(shù)計(jì)算時(shí)間（s）146084.44543.38156.31291.51673.7區(qū)域分解x方向位移y方向位移系統(tǒng)特點(diǎn)：高度的可擴(kuò)展展性；統(tǒng)一以作業(yè)形形式調(diào)用底層層資源；支持Web、、遠(yuǎn)程Shell客戶端端服務(wù)方式以模塊庫方式式實(shí)現(xiàn)預(yù)構(gòu)件件學(xué)術(shù)交流與培培訓(xùn)網(wǎng)格報(bào)告會(huì)———介紹網(wǎng)格格交流網(wǎng)格格協(xié)辦全國第二二屆網(wǎng)格主題題日(2004年年12月5日日)組織Sun公公司網(wǎng)格計(jì)算算技術(shù)研討會(huì)會(huì)(2005年年4月1日)舉辦校慶期間間河海網(wǎng)格系系列報(bào)告會(huì)(2005年年10月)舉行上海超算算中心并行計(jì)計(jì)算講座(2006年年4月1日)籌辦舉行水利利高性能計(jì)算算研討會(huì)(2006年年6月)人才培養(yǎng)———研究網(wǎng)格利利用網(wǎng)格研究人員培養(yǎng)養(yǎng)培養(yǎng)了10余余名博士，碩碩士研究生從從事網(wǎng)格高性性能計(jì)算的研研究。網(wǎng)格用戶培養(yǎng)養(yǎng)2005年11月舉辦并并行有限元程程序生成系統(tǒng)統(tǒng)（PFEPG）培訓(xùn)班班，共有近160人聽課課。2006年5月為研究生生開設(shè)《高性性能計(jì)算的方方法及其應(yīng)用用》課程（2個(gè)學(xué)分）。。課程內(nèi)容及授授課教師：緒論水利呼呼喚高性能計(jì)計(jì)算（2學(xué)時(shí)時(shí)）姜弘道道教授第一章高性性能計(jì)算概述述（5學(xué)時(shí)））賀海武博博士第二章Linux基礎(chǔ)礎(chǔ)（5學(xué)時(shí)））賀海武博博士第三章MPI并行程序序設(shè)計(jì)（12學(xué)時(shí)）秦秦忠國教授第四章網(wǎng)格格計(jì)算基礎(chǔ)（（6學(xué)時(shí)）江江紅副教授授第五章網(wǎng)格格計(jì)算應(yīng)用（（6學(xué)時(shí)）姜姜弘道教授，，秦忠國教授授時(shí)間：第13周5月月15日開始始，共6周，，每周3次課課學(xué)術(shù)交流———以網(wǎng)格的精精神研究網(wǎng)格格國內(nèi)交流訪問了：中國國科技大學(xué)、、上海交通大大學(xué)、上海超超級(jí)計(jì)算中心心、上海大學(xué)學(xué)等單位的網(wǎng)格研研究機(jī)構(gòu)，進(jìn)進(jìn)行了深入的的學(xué)術(shù)交流；；發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)術(shù)論文2篇國際交流2005年8月在WSEAS發(fā)表2篇論文；訪問美國、加加拿大有關(guān)大大學(xué)，學(xué)習(xí)、、交流網(wǎng)格與高性能能計(jì)算。內(nèi)華達(dá)大學(xué)：：國家能源與與環(huán)境超算中中心先進(jìn)環(huán)境科學(xué)學(xué)計(jì)算網(wǎng)格AccessGrid阿克隆大學(xué)：：俄亥俄超算算中心阿爾伯特大學(xué)學(xué)：WestGrid，，AccessGrid舍布魯克大學(xué)學(xué)：科學(xué)計(jì)算算中心目前用戶情況況：教師10余人人，學(xué)生40余人，外單單位1人。如如：余鐘波分布布式流域水文文模型研究及及應(yīng)用嚴(yán)以新南