Введение

ООО МНПП «Тэкинком» предлагает ниже конвергентную вычислительную платформу для размещения в центре обработки данных.

Основными критериями при разработке решения являлись:

• Максимальная унификация модулей серверного оборудования и программного обеспечения для снижения капитальных и эксплуатационных затрат.
• Использование технологий виртуализации серверного оборудования и рабочих мест пользователей для повышения коэффициента эффективного использования оборудования и программного обеспечения.
• Использование технологий конвергентных межмашинных соединений, позволяющих на едином аппаратном обеспечении реализовывать как высокопроизводительные параллельные научные и технические расчеты, так и общие конструкторские и управленческие задачи.
• Использование при проектировании уже существующих на предприятии программно-аппаратных комплексов.

Необходимыми условиями при разработке решения являлись:

• Обеспечение требуемого уровня защиты информации на каждом уровне решения, в зависимости от класса обрабатываемой информации,
• Обеспечение отказоустойчивости решения как в целом, так и по отдельным компонентам.
• Обеспечение долговременного хранения данных.
• Возможность гибкой модернизации решения в зависимости от запросов пользователей.

Описание архитектуры

Архитектура платформы основана на модульном принципе. Каждый модуль состоит из унифицированных и частично взаимозаменяемых ячеек определённого функционального назначения.

Описание обязательных модулей

Ячейка Cloud.Node GA

Ячейка Cloud.Node GA в первую очередь предназначена для использования в качестве узлов многомашинного вычислительного комплекса. В качестве альтернативного варианта возможно использование ячейки для виртуализации серверной инфраструктуры, виртуализации рабочих мест пользователей, создания частного облачного сервиса.

Ячейка характеризуется количеством вычислительных узлов, используемых в ней и количеством соединений с конвергентной сетью передачи данных.

Например, ячейка Cloud.Node 30x1 GA содержит 30 вычислительных узлов, каждый из которых соединен с конвергентной сетью передачи данных по 1 каналу.

Ячейки могут объединятся в вычислительные модули в количестве до 8 ячеек на один модуль.

В случае, когда к ячейке предъявляются повышенные требования по защите информации, ячейка может быть выполнена в специальной версии Cloud.Node GA S.

Например, ячейка Cloud.Node S 16x1 GA содержит 16 вычислительных узлов, каждый из которых соединен с конвергентной сетью передачи данных по 1 каналу.

Ячейка Cloud.Node HA

Ячейка Cloud.Node HA в первую очередь предназначена для использования в качестве узлов платформы виртуализации. В качестве альтернативного варианта возможно использование ячейки для узлов многомашинного вычислительного комплекса с поддержкой арифметических и графических ускорителей типа Intel Xeon Phi или NVidia GPU, виртуализации рабочих мест пользователей, создания частного облачного сервиса, создание конвергентных систем хранения данных.

В дизайне ячейки реализовано требование NSPOF (без единой точки отказа), что позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость платформы.

Ячейка характеризуется количеством вычислительных узлов, используемых в ней и количеством соединений с конвергентной сетью передачи данных.

Например, ячейка Cloud.Node 12x2 HA содержит 12 вычислительных узлов, каждый из которых соединен с конвергентной сетью передачи данных по 2 дублированным каналам.

Ячейки могут объединятся в вычислительные модули в количестве до 8 шт на один модуль.

Модуль Cloud.Storage

Модуль Cloud.Storage предназначен для оперативного хранения данных, обрабатываемых на ячейках модуля Cloud.Node.

В модуле реализован доступ к системе хранения как через конвергентную сеть передачи данных, так и через унаследованные сети хранения данных.

Модуль предоставляет доступ к хранимым данным с использованием блочных и, опционально, файловых протоколов, что позволяет обеспечить хранение данных для различных сценариев использования ячеек Cloud.Node.

В дизайне модуля реализовано требование NSPOF (без единой точки отказа), что позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость модуля.

Модуль комплектуется различными типами дисков, что позволяет сочетать как высокую производительность, так и большой объем хранимых данных.

Например, модуль Cloud.Storage 72x24 FS содержит 72 диска класса 600GB SAS 10K и 24 диска класса 2TB SAS 7.2K. FS означает возможность файлового доступа к хранимым данных.

В случае, когда к модулю предъявляются повышенные требования по защите информации, модуль может быть выполнена в специальной версии Cloud.Storage S.

Например, модуль Cloud.Storage S 12x0 содержит 12 дисков класса 600GB SAS 10K

Описание дополнительных модулей

Модуль Сloud.Archive

Модуль Cloud.Archive предназначен для долговременного хранения данных, обрабатываемых на ячейках модуля Cloud.Node.

В модуле реализован доступ к системе резервного хранения как через конвергентную сеть передачи данных, так и через унаследованные сети хранения данных.

Модуль предоставляет доступ к хранимым данным с использованием блочных и, опционально, файловых протоколов с использованием протоколов де дупликации данных, что позволяет обеспечить хранение данных для различных сценариев использования ячеек Cloud.Node.

Неотъемлемой частью модуля является программное обеспечение, обеспечивающее организованный процесс создания, хранения и архивации резервных копий всех данных платформы, причем процесс создания и перемещения резервных копий происходит без остановки работы ячеек Cloud.Node.

Модуль комплектуется ленточной библиотекой и сервером резервного копирования.

Например, модуль Cloud.Archive 80x24 содержит ленточную библиотеку на 80 слотов и 2 привода LTO6 и сервер с 24 дисками класса 1TB SAS 7.2K.

В случае, когда к модулю предъявляются повышенные требования по защите информации, модуль может быть выполнена в специальной версии Cloud.Archive S.

Например, модуль Cloud.Archive S 80x24 содержит ленточную библиотеку на 80 слотов и 2 привода LTO6 и сервер с 24 дисками класса 1TB SAS 7.2K.

Модуль Cloud.Core

Модуль Cloud.Core предназначен для интеграции конвергентной сети передачи данных, используемых для связи модулей платформы с сетью передачи данных, к которой подключаются клиенты.

Модуль предоставляет возможность коммутации между сетью передачи данных и конвергентной сетью передачи данных модулей с использованием сетевых технологий коммутации и маршрутизации.

В дизайне модуля реализовано требование NSPOF (без единой точки отказа), что позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость модуля.

Модуль комплектуется коммутаторами, объединенными в единый стек, имеющих необходимое программное обеспечением для коммутации и маршрутизации данных.

Например, модуль Cloud.Core 48x12 FS имеющие 48 портов Gigabit SFP и 48 портов Gigabit T для интеграции к сети передачи данных и 12 портов 10 Gigabit SFP+ для интеграции с конвергентной сетью передачи данных.

В сотрудничестве с нашими партнёрами HP и Код Безопасности завершено создание конвергентной платформы Cloud.HPC. Работы по созданию платформы велись в рамках подготовки к модернизации ЦОД для одного из наших Заказчиков.

Выполнены проектирование, согласование технического решения с поставщиками компонентов и Заказчиком, расчет стоимости решения и работ по его реализации для модулей и ячеек:

• Cloud.Node 30x1 GA
• Cloud.Node 12x2 HA
• Cloud.Node S 16x1 GA
• Cloud.Storage 72x24 FS
• Cloud.Storage S 12x0
• Cloud.Archive 80x24
• Cloud.Archive S 80x24
• Cloud.Core 48x12 FS

Более подробно о решении можно прочитать в разделе Программно-аппаратная платформа Cloud.HPC

Директор ООО «МНПП ТЭКИНКОМ» С.И. Канторович принял участие в двух совещаниях у заместителя полномочного представителя Президента Российской федерации в Уральском федеральном округе С. А. Белецкого по вопросу развития индустрии суперкомпьютеров в интересах хозяйствующих объектов Уральского федерального округа. На совещания были приглашены представители Уральского отделения РАН, промышленных предприятий Челябинской и Свердловской области, Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск), УГТУ-УПИ, УрГУ (г. Екатеринбург), представители органов исполнительной власти Свердловской и Челябинской областей. Целью совещаний была организация разработки и реализации долгосрочной концепции развития суперкомпьютерных технологий в округе. Приглашение на совещание расценивается нами как признание компетенции и заслуг ООО «МНПП ТЭКИНКОМ» в указанной области – центр параллельных вычислений в УГТУ(УПИ) и многомашинный комплекс в ГРЦ «КБ им. ак. В.П. Макеева».

Введен в эксплуатацию комплекс оборудования для увеличения вычислительной мощности Пускового комплекса Университетеского центра параллельных вычислений УГТУ (УПИ), в течение года до этого активно используемого преподавателями и студентами в научных и образовательных целях. Именно недостаточная вычислительная мощность пускового комплекса потребовала его доукомплектацию десятью серверами, включенными в вычислительный кластер. Кроме этого была увеличена производительность ранее установленных серверов и установлено дополнительное инфраструктурное оборудование. Финансирование доукомплектации центра было осуществлено в рамках федеральной программы поддержки высшего образования в России. В результате вычислительная мощность центра поднялась с 36 до 176 Gftop/s, что расширяет и круг решаемых задач, и потенциальное число пользователей. Однако эта мощность еще существенно недостаточна для тех научно-образовательных целей, которые были поставлены при создании центра параллельных вычислений УГТУ (УПИ), поэтому планируется его дальнейшее развитие.