`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

SYS-6015T-INF: два сервера в одном корпусе для HPC

Статья опубликована в №10 (578) от 13 марта

0 
 

Современные задачи, решаемые в научных исследованиях или в наукоемких отраслях производства, требуют постоянного наращивания мощностей вычислительных систем. На сегодняшний день для таких целей, как правило, применяют кластерные решения, получившие название HPC (High Performance Cluster). Рекомендуем вам познакомиться с уникальным продуктом, предлагаемым компанией "Оникс", для создания на его базе настоящих суперкомпьютеров.

SYS-6015T-INF два сервера в одном корпусе для HPC
SYS-6015T-INF два сервера в одном корпусе для HPC
Сервер Supermicro SYS-6015T-INF, оптимизированный для создания HPC, оборудован только необходимыми компонентами, что позволило выполнить его в формфакторе 1U. Предоставлен компанией "Оникс"

Подобные вычислители проектируются для проведения сложных математических и инженерных расчетов. Востребованы они в задачах численного моделирования, финансовом анализе, прогнозировании, медицине и строятся на базе многопроцессорных конфигураций, оснащенных большим объемом памяти. Взаимодействие между узлами кластера происходит на основе специальных высокоскоростных сетей (интерконнектов): 1Gb и 10Gb Ethernet, Infiniband, Myrinet или SCI. Распределение вычислительных потоков осуществляется с помощью прикладного программного обеспечения, работающего в среде Linux или Windows HPC Cluster.

Для создания современных промышленных HPC в большинстве случаев используются или тонкие (1U) серверы, или blade-системы, содержащие не менее двух процессоров на узел и дополнительно оснащаемые высокоскоростным интерфейсом обмена данными. В любом случае выбор конструктива определяется минимальными габаритами с целью максимально снизить энергопотребление всего комплекса и уменьшить площадь, занимаемую вычислительной системой. Это позволяет упростить обслуживание, мониторинг и управление HPC, а также создать благоприятный микроклимат, что особенно важно для таких систем, поскольку в процессе работы они рассеивают больше тепла, чем серверы других типов.

Выбор в пользу blade-систем очевиден, когда число узлов ограниченно и не планируется значительное расширение (скажем, для определенных задач вполне достаточно 5-6). Если же предстоит строить масштабируемую систему с количеством узлов свыше нескольких десятков, целесообразнее отдать предпочтение одноюнитовым серверам, смирившись с тем, что параметр "вычислительная мощность на метр" будет заведомо меньше, чем в случае blade-решения.

Компания Supermicro одной из первых обратила внимание на этот факт, и предложила создателям HPC альтернативный вариант - тонкий сервер, в одноюнитовом корпусе которого размещены две полноценные системы на базе самых современных платформ, адаптированные именно для применения в высокопроизводительных вычислительных кластерах. Рассмотрим устройство подробнее.

Исполнение и конструкция

SYS-6015T-INF два сервера в одном корпусе для HPC
Уникальная система охлаждения на высокоскоростных вентиляторах с вибродемпфирующими развязками позволяет существенно снизить уровень шума

Сразу оговоримся - ничего сверхнового в конструкции сервера SYS-6015T-INF нет. Большинство из решений уже неоднократно использовались в разного рода системах. К чести специалистов Supermicro следует отметить, что они сумели собрать все это в одной разработке и получили весьма качественный результат.

Полноразмерное шасси высотой 1U изначально ориентировано на применение в HPC, поэтому из состава конструктива намеренно исключены посадочные места под флоппи-дисковод и привод для оптических дисков. В передней части корпуса есть только четыре лотка под жесткие SATA-диски (по два на каждую материнскую плату) и блоки управления.

Специфический подход к компоновке определил размещение узлов внутри корпуса. Так, блок питания с возможностью Cold Swap 980W непривычно находится посередине, разделяя внутреннее пространство на две половины, в каждой из которых - материнская плата X7DBT.

Такая компоновка выбрана неслучайно: она предполагает наилучший терморежим всех горячих узлов, процессора, памяти, чипсета и жестких дисков (источник питания охлаждается собственными кулерами). Именно поэтому вентиляторы (по три на каждую материнскую плату) расположены между жесткими дисками и МП таким образом, чтобы создавать прямоточный канал с фронтальным забором воздуха. Высокоскоростные (14 000 об/мин) "турбинки" обеспечивают отличную циркуляцию, а оригинальная подвеска без жесткого крепления с виброразвязками ощутимо снижает шум.

Обе материнские платы идентичны, построены на чипсете Intel 5000P Blackford, рассчитанном на самые современные процессоры Intel. В рекомендуемой конфигурации используются два четырехъядерных CPU на модуль, таким образом, сервер содержит 16 ядер. Подсистема памяти предусматривает применение модулей FB-DIMM, допустима установка 8 планок, что позволяет оснастить каждый вычислительный узел ОЗУ 32 GB.

SYS-6015T-INF два сервера в одном корпусе для HPC
Слева - разъем для установки модуля удаленного управления IPMI, справа (под радиатором) - интегрированный контроллер Infiniband

Отличительной особенностью SYS-6015T-INF, определяющей его позиционирование для HPC, является наличие встроенного контроллера Infiniband, реализованного на чипе Mellanox MT25204AD-FCC-D, а также двухпортового Gigabit Ethernet (контроллер Intel ESB2/Gilgal 82563EB). Такое решение позволило снизить стоимость системы в целом, поскольку не требуется дооснащение серверов отдельным модулем высокоскоростного интерфейса. Впрочем, при необходимости можно установить любой дополнительный контроллер - для этих целей предусмотрен слот расширения PCI-E x8.

Как и большинство серверных разработок Supermicro, материнские платы имеют функции удаленного управления, допуская установку опционального модуля IPMI (SIMSO) в специальный слот.

Отдельно стоит отметить, что материнская плата X7DBT унифицирована - левая и правая взаимозаменяемы без ограничений. Инженеры Supermicro предусмотрели даже расположение разъемов питания на обеих сторонах конструкции. Кстати, о последних стоит сказать отдельно. Несмотря на схожесть коннекторов с обычными 20-контактными, у них специфическая разводка, несовместимая с типовыми блоками питания.

Фактически модель SYS-6015T-INF содержит в себе два полноценных независимых серверных модуля, позволяющих создать на базе одного конструктива высокопроизводительный 16-процессорный кластер из двух узлов. Дальнейшее наращивание вычислительной мощности можно осуществлять посредством добавлений аналогичных устройств с минимальными действиями по их настройке. Благодаря однотипной конфигурации достаточно развернуть образ с эталонной системой и произвести минимальные изменения в конфигурационных файлах (добавление нового узла).

Оценка производительности и выводы

Тестирование системы осуществлялось в следующей аппаратной конфигурации: процессор Intel Xeon DP X5345, 2,33 GHz, FSB 1333 MHz, 8 MB L2, память Kingston 1 GB DDR2-667 FB-DIMM и жесткий диск Seagate ST3400620NS 400 GB SATA. Программное обеспечение включало ОС CentOS 4.4 x86-64 и Mellanox IB GOLD Version 1.8.3. Оценка производительности проводилась посредством пакета LINPACK Benchmark 3.0.3, где были получены отличные результаты. Так, для одного узла ее значение составляло 54 GFLOPS, для кластера из четырех (на основе двух серверов SYS-6015T-INF) - этот показатель приблизился к 150 GFLOPS, что практически соответствует теоретическому (расчетному) для подобного HPC.

В завершение стоит отметить, что такое решение является уникальным по сочетанию цена/качество/производительность и может быть рекомендовано для применения в научно-исследовательских центрах, учебных заведениях, в аналитических и статистических целях. Благодаря отличной масштабируемости, простоте в установке и обслуживании вычислительный комплекс, построенный на базе SYS-6015T-INF, не требует специального дополнительного обучения персонала и при этом позволяет создавать HPC любой мощности.

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT