Об использовании федеральной научной телекоммуникационной инфраструктуры для суперкомпьютерных вычислений

Об использовании федеральной научной телекоммуникационной инфраструктуры для суперкомпьютерных вычислений

Автор: Савин Геннадий Иванович, Шабанов Борис Михайлович, Баранов Антон Викторович, Овсянников Алексей Павлович, Гончар Андрей Андреевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика @vestnik-susu-cmi

Статья в выпуске: 1 т.9, 2020 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена перспективам развития научной телекоммуникационной инфраструктуры на базе национальной исследовательской компьютерной сети нового поколения (НИКС), образованной путем интеграции ведомственных научно-образовательных сетей RUNNet и RASNet. Показаны возможности новой сети для объединения и организации взаимодействия суперкомпьютерных ресурсов и обеспечения безбарьерного доступа к ним. На основе обобщенного мирового опыта показано, что суперкомпьютерные инфраструктуры предъявляют специальные требования к телекоммуникационной сети по передаче данных и наличию ряда дополнительных сервисов. Эти требования выходят далеко за рамки услуг коммерческих операторов связи и, как правило, могут быть удовлетворены только объединенными усилиями национальных научно-образовательных сетей. Рассмотрены ключевые элементы федеральной телекоммуникационной инфраструктуры, необходимые для объединения высокопроизводительных вычислительных ресурсов: высокопроизводительные каналы связи с заданным качеством обслуживания, их автоматическое выделение по требованию и по расписанию, доверенная сетевая среда, федеративная аутентификация и авторизация, обеспечение надежности и безопасности, сквозной мониторинг пути передачи данных между конечными пользователями. На основе анализа жизненного цикла суперкомпьютерного задания, мигрирующего в сети суперкомпьютерных центров коллективного пользования (СКЦ), сформулированы требования к телекоммуникационной инфраструктуре НИКС и сервисам на ее основе со стороны распределенной сети СКЦ.

Еще

Национальная сеть науки и образования, суперкомпьютерный центр, центр коллективного пользования, распределенные вычисления, телекоммуникационная инфраструктура

Короткий адрес: https://sciup.org/147233211

IDR: 147233211   |   DOI: 10.14529/cmse200102

Список литературы Об использовании федеральной научной телекоммуникационной инфраструктуры для суперкомпьютерных вычислений

  • Фортов В.Е., Савин Г.И., Левин В.К., Забродин А.В., Шабанов Б.М. Создание и применение системы высокопроизводительных вычислений на базе высокоскоростных сетевых технологий // Информационные технологии и вычислительные системы. 2002. № 1. С. 3.
  • Deutschen Forschungsnetz. URL: https://www.dfn.de/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • CANARIE. URL: https://www.canarie.ca/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • Internet2. URL: https://www.internet2.edu/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • SURFnet. URL: https://www.surf.nl/en (дата обращения: 21.08.2019).
  • AARNET. URL: https://www.aarnet.edu.au/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • China Educational and Research Network. URL: http://www.edu.cn/english/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • NORDUnet. Nordic gateway for Research and Education. URL: https://www.nordu.net/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • G'EANT. URL: https://www.geant.org/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • Asi@Connect. URL: http://www.tein.asia (дата обращения: 21.08.2019).
  • Asia Pacific Advanced Network. URL: https://apan.net/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • RedCLARA. Latin American Cooperation of Advanced Networks. URL: https://www. redclara.net/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • AfricaConnect2. URL: https://www.africaconnect2.net/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • Catlett C. The philosophy of TeraGrid: building an open, extensible, distributed TeraScale facility. Cluster Computing and the Grid 2nd IEEE/ACM International Symposium CCGRID2002, 2002.
  • DOI: 10.1109/CCGRID.2002.1017101
  • XSEDE - The Extreme Science and Engineering Discovery Environment. URL: https: //www.xsede.org/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • Bassini S., Cavazonni C., Gheller C. European actions for High-Performance Computing: PRACE, DEISA and HPC-Europa. Il Nuovo Cimento C. 2009. Vol. 32. P. 93-97.
  • PRACE - Partnetship for Advanced Computing in Europe. URL: http://www.prace-ri. eu/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • Matsuoka S., Shimojo S., Aoyagi M., Sekiguchi S., Usami H., Miura K. Japanese Computational Grid Research Project: NAREGI. Proceedings of the IEEE. 2005. Vol. 93, no. 3. P. 522-533.
  • DOI: 10.1109/JPROC.2004.842748
  • PRACE: Europe's supercomputing infrastructure relies on G'EANT. URL: https://impact. geant.org/portfolio/prace/ (дата обращения: 21.08.2019).
  • MD-VPN Product Description. URL: https://wiki.geant.org/display/PLMTES/MD-VPN+ Product+Description (дата обращения: 21.08.2019).
  • XSEDE System Requirements Specification v3.1. URL: http://hdl.handle.net/2142/ 45102 (дата обращения: 21.08.2019).
  • Шабанов Б.М., Овсянников А.П., Баранов А.В., Лещев С.А., Долгов Б.В., Дербышев Д.Ю. Проект распределенной сети суперкомпьютерных центров коллективного пользования // Программные системы: теория и приложения. 2017. № 4(35). С. 245- 262.
  • DOI: 10.25209/2079-3316-2017-8-4-245-262
  • Шабанов Б.М., Телегин П.Н., Овсянников А.П., Баранов А.В., Тихомиров А.И., Ляховец Д.С. Система управления заданиями распределенной сети суперкомпьютерных центров коллективного пользования // Труды научно-исследовательского института системных исследований Российской академии наук. 2018. Т. 8, № 6. С. 65-73.
  • DOI: 10.25682/NIISI.2018.6.0009
  • Баранов А.В., Тихомиров А.И. Методы и средства организации глобальной очереди заданий в территориально распределенной вычислительной системе // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2017. Т. 6, № 4. С. 28-42.
  • DOI: 10.14529/cmse170403
  • Шабанов Б.М., Телегин П.Н., Баранов А.В., Семенов Д.В., Чуваев А.В. Динамический конфигуратор виртуальной распределенной вычислительной среды // Программные продукты, системы и алгоритмы. 2017. № 4.
  • DOI: 10.15827/2311-6749.25.272
  • Baranov A.V., Savin G.I., Shabanov B.M. et al. Methods of Jobs Containerization for Supercomputer Workload Managers // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2019. Vol. 40, no. 5. P. 525-534.
  • DOI: 10.1134/S1995080219050020
  • Шабанов Б.М., Самоваров О.И. Принципы построения межведомственного центра коллективного пользования общего назначения в модели программно-определяемого ЦОД // Труды Института системного программирования РАН. 2018. Т. 30, № 6. С. 7-24.
  • DOI: 10.15514/ISPRAS-2018-30(6)-1
  • Baranov A., Telegin P., Tikhomirov A. Comparison of Auction Methods for Job Scheduling with Absolute Priorities // In: Malyshkin V. (eds) Parallel Computing Technologies (PaCT 2017). Lecture Notes in Computer Science. 2017. Vol. 10421. P. 387-395.
  • DOI: 10.1007/9783-319-62932-2_37
  • Овсянников А.П., Савин Г.И., Шабанов Б.М. Удостоверяющие федерации научнообразовательных сетей // Программные продукты и системы. 2012. № 4. С. 3-7.
  • Баранов А.В., Овсянников А.П., Шабанов Б.М. Федеративная аутентификация в распределенной инфраструктуре суперкомпьютерных центров // Труды научноисследовательского института системных исследований Российской академии наук. 2018. Т. 8, № 6. С. 79-83.
  • DOI: 10.25682/NIISI.2018.6.0011
  • Koulouzis S., Belloum A., Bubak M., Lamata P., Nolte D., Vasyunin D., de Laat C. Distributed Data Management Service for VPH Applications // IEEE Internet Computing. 2016. Vol. 20, no. 2. P. 34-41.
  • DOI: 10.1109/MIC.2015.71
  • Kapadia A., Varma S., Rajana K. Implementing Cloud Storage with OpenStack Swift. Packt Publishing, 2014. 105 p.
  • Джонс М. Анатомия облачной инфраструктуры хранения данных. Модели, функции и внутренние детали. 2012. URL: https://www.ibm.com/developerworks/ru/library/ cl-cloudstorage/cl-cloudstorage-pdf.pdf (дата обращения: 28.08.2019).
  • Баранов А.В., Вершинин Д.В., Дербышев Д.Ю., Долгов Б.В., Лещев С.А., Овсянников А.П., Шабанов Б.М. Об эффективности использования канала связи между территориально удаленными суперкомпьютерными центрами // Труды научноисследовательского института системных исследований Российской академии наук. 2017. Т. 7, № 4. C. 137-142.
  • Hanemann A. et al. PerfSONAR: A Service Oriented Architecture for Multi-domain Network Monitoring // Lecture Notes in Computer Science. 2005. Vol. 3826. P. 241-254.
  • DOI: 10.1007/11596141_19
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp