Máray Tamás

Bevezetés

Élenjáró tudományos tevékenység, korszerű kutatás ma már elképzelhetetlen szuperszámítástechnikai eszközök alkalmazása nélkül, bármilyen tudományterületről legyen is szó. Az NIIF Szuperszámítógép Projekt célkitűzése az, hogy nagy teljesítményű szuperszámítástechnikai infrastruktúrát biztosítson a magyarországi felsőoktatási intézményekben és kutatóintézetekben folytatott tudományos kutatások, fejlesztési projektek számára. Az NIIF gigabit sávszélességű gerinchálózata lehetővé teszi, hogy a központi infrastruktúrát az ország bármely jelentős tudományos műhelyéből azonos módon elérhessék, ezáltal biztosítható a költséges eszközök nagyon hatékony kihasználása. Az NIIF Szuperszámítógép Projekt célja tehát a szuperszámítógépes szolgáltatás magas színvonalú üzemeltetése és folyamatos fejlesztése, a szuperszámítástechnika alkalmazásával kapcsolatos ismeretek oktatása és továbbadása az érdekelt kutatók számára, és a hatékony felhasználói támogatás biztosítása.

Előzmények

Az NIIF Szuperszámítógép Projekt 1999 őszén indult azzal, hogy az NIIF Műszaki Tanács létrehozott egy bizottságot amelynek feladata az volt, hogy felmérje a szuperszámítástechnika iránti alkalmazói igényeket a felsőoktatási és kutatói körben, és megvizsgálja egy szuperszámítógép központ létrehozásának lehetőségeit. A Bizottság a munkájában támaszkodott az akkoriban más bizottságok által készített, a témával foglalkozó tanulmányokra és saját felméréseire is. Az igen alapos előkészítés és a pozitív döntés után az NIIF Iroda közbeszerzési eljárás keretében vásárolta meg az első szuperszámítógép konfigurációt majd elindította a szuperszámítógépes szolgáltatást.

A projekt további szakaszai

2001 február - december

A beszerzett szuperszámítógép konfiguráció 2001 február folyamán került installálásra.

A konfiguráció:

-Sun Ultra Enterprise 10000 (Starfire), 2 node

-SMP architektúra

-96db UltraSparc II 400MHz processzor

-32 Gbyte memória

A szuperszámítógép számítási teljesítménye 60 Gflops volt, és ezzel a gép felkerült a világ 500 legnagyobb teljesítményű számítógépének hivatalos listájára (TOP500).

A próbaüzem után a szolgáltatás 2001 áprilisban indult meg. A várakozásoknak megfelelően a felhasználók részéről nagy érdeklődés mutatkozott. Év végére már több mint 30 tudományos projekt kért témaszámot a szuperszámítógépen és a rendelkezésre álló erőforrások átlagos kihasználtsága meghaladta a 75%-ot. A felhasználói projektek nagy része budapesti kutatóintézetekből és egyetemekről érkezett, de vidéki projektek is jelentkeztek (Szeged, Debrecen). A felhasználási terület igen széles volt már kezdetben is, több mint 10 tudományterület képviseltette magát már az első évben. A legnagyobb igény a fizika, kémia és biológia területéről jelentkezett de jelentős volt a felhasználás a geológia, csillagászat és matematika területein is.

2001 során két alkalommal szervezett az NIIF szuperszámítógépes szakmai napot és egy alkalommal workshopot, tájékoztatás, oktatás és konzultációk céljából. Az érdeklődés minden alkalommal rendkívül jelentős volt.

2002 január – december

A terveknek megfelelően 2002 év elején az NIIF bővítette a szuperszámítógép hardver konfigurációját. Tekintettel arra, hogy egy igen jól skálázható rendszerről van szó, lehetőség van arra, hogy az üzemeltető fokozatosan, időről-időre bővítse a rendszert, mindig akkorára amelyre a felhasználás növekedése miatt szükség van. Az NIIF a konfiguráció évenkénti bővítését tűzte ki célul. 2001 végére a felhasználás már akkorára növekedett, hogy elfogytak a teljesítmény tartalékok, a rendszer sokszor, hosszabb ideig csúcson járt. A februárban installált bővítés tartalma:

-+32db UltraSparc II 470Mhz processzor

-32db 400Mhz processzor cseréje 470Mhz sebességűre

-+32 Gbyte memória

-1.3 Tbyte kapacitású háttértár és backup rendszer kiépítése

A bővítés eredményeképpen a szuperszámítógép teljesítménye meghaladta a 90 Gflops-ot.

Az év végére a felhasználói projektek száma túllépte az 50-et.

Az NIIF vezetésével létrejött konzorcium (NIIF, SZTAKI, BME, ELTE) sikeres pályázatot nyújtott be és IKTA támogatást nyert a SzuperGrid kutatási/fejlesztési projekthez. Ennek egyik fontos erőforrása az NIIF szuperszámítógép.

2002 során az NIIF a Szegedi Egyetemen és a Miskolci Egyetmen szervezett szuperszámítógépes szakmai napot.

2003 január – december

A tervszerű, 2003 elején esedékes bővítés során a szuperszámítógép konfigurációt az NIIF egy 3. node-dal egészítette ki, bővítette a háttértár kapacitást és a node-ok kiszolgálása céljából a rendszerhez adott egy file szerver egységet. Az installálás februárban történt. A bővítés pontos tartalma:

-Sun Fire 15000 (Starcat) node

-64db UltraSparc III 1050 Mhz processzor

-128 Gbyte memória

-1.3 Tbyte háttértár

-Sun R480 file szerver

A kiegészítéssel együtt a szuperszámítógép kapacitása elérte a 180 Gflops-ot. A hardver bővítés mellett a szoftver környezetet is folyamatosan frissítettük.

A szuperszámítógépet használó tudományos projektek száma 2003 közepére elérte a 60-at. Ezek közül 13 vidéki intézményekben folyó kutatási projekt, a többi fővárosi. A felhasználás továbbra is dinamikusan bővül, az erőforrások átlagos kihasználtsága 80%, ami azt is jelenti, hogy esetenként hosszabb idejű, 100%-os csúcsok vannak.

Felhasználói támogatás és tapasztalatok

2003 során is tovább folytattuk a konzultációs módon megvalósított felhasználói támogatást. 2002 év végén minden projekttől bekértük az éves beszámolókat és kérdőíves felmérést is végeztünk. A visszajelzések nagyon pozitívak és a szolgáltatással kapcsolatos elégedettséget tükrözik. Számos kutatási projekt ért már el jelentős eredményeket az NIIF szuperszámítógépes infrastruktúra felhasználásával, ezek közül jó néhány publikációkban is közreadta eredményeit.

Az NIIF Hírlevélben 2003 során is folytattuk a szuperszámítógép felhasználóinkat bemutató sorozatot.

A projektek erőforrás felhasználásának megoszlása az utóbbi időben a tudományág szerint:

-Fizika 32%

-Kémia 28%

-Biológia 9%

-Matematika 7%

-Számítástechnika 7%

-Anyagtudomány 5%

-Egyéb (geológia, hidrológia, csillagászat, orvostudomány, stb.) 12%

Tekintettel arra, hogy az NIIF által kiépített ClusterGrid – ami egy újabb jelentős számítási erőforrást jelent - 2003 közepén megkezdte az éles üzemet, a szuperszámítógép tehermentesítése érdekében egyes arra alkalmas felhasználói projekteket a közeljövőben a gridre telepítünk át.