wp
CHIP
Wiadomości
11-03-2011 (09:56)

Polski superkomputer nuklearny

Na liście Top 500 najbardziej wydajnych maszyn obliczeniowych świata dopiero na pozycji 136 trafimy na polski ślad, czyli klaster Politechniki Gdańskiej. Sytuacja powinna się poprawić w najbliższych latach, gdy powstanie Centrum Informatyczne Swierk (CIŚ)
Głosuj
Głosuj
Podziel się
Opinie
Polski superkomputer nuklearny
(via chip.pl)

Klaster ma się składać z ok. 500. rdzeni obliczeniowych (64-bitowych) działających w wielordzeniowych węzłach o architekturze symetrycznej, umożliwiającej współdzielenie pamięci. Maszyna będzie operowała na pamięci dyskowej o rozmiarach zbliżonych do jednego petabajta, zbudowanej z serwerów SATA. Poszczególne elementy zostaną połączone szybką siecią wewnętrzną, której przełączniki i interfejsy zapewnią przepustowość na poziomie 100 Gb/s, przy czasach latencji około jednej mikrosekundy. Superkomputer będzie się łączył ze światem dzięki wyspecjalizowanemu łączu optycznemu, prowadzącemu do krajowej sieci szkieletowej. Początkowo przepustowość wyniesie 2 Gb/s, docelowo - pięciokrotnie więcej.

Superkomputer będzie miał kluczowe znaczenie dla krajowej energetyki atomowej (fot. via chip.pl)
Podziel się
wp

Naturalnie klaster będzie strukturą otwartą, umożliwiającą ciągłą modernizację i rozbudowę zaplecza sprzętowego. „W tej chwili nawet trudno oceniać ostateczną moc obliczeniową klastra”. - wyjaśnia prof. Wojciech Wiślicki, kierownik projektu. W przypadku ośrodka powstającego w Świerku szybkość przetwarzania danych, choć niezwykle istotna, nie jest kluczowa. Główny nacisk położono bowiem na bezpieczeństwo i specjalny rodzaj usług informatycznych. Termin „bezpieczeństwo” ma tu wieloraki sens: oznacza nie tylko zagadnienia informatyczne bezpośrednio dotyczące ochrony przetwarzanych danych, lecz przede wszystkim realizację zadań związanych z bezpieczeństwem kraju, zarówno w skali globalnej (monitorowanie skażeń), jak i lokalnej (zadania dla konkretnych instalacji, np. elektrowni jądrowych).

Dla nauki i biznesu

Specyfika Centrum Informatycznego w Świerku wynika przede wszystkim z wąskiej specjalizacji prowadzonych tu prac i ich wyjątkowego znaczenia dla gospodarki kraju. Zleceniodawcami badań oraz usługobiorcami będą przede wszystkim podmioty związane z produkcją i dystrybucją energii elektrycznej, jak również firmy i instytucje zajmujące się rozwijaniem niezbędnych technologii z tego zakresu, w tym rozbudową zaplecza naukowego, gromadzeniem danych, nadzorem i bezpieczeństwem. Będą to więc zarówno firmy produkcyjne, na przykład zakłady energetyczne, jak i instytucje naukowo-badawcze (instytuty Centrum Atomistyki, Polska Akademia Nauk, uczelnie wyższe itp.), a także nadzorcze: Państwowa Agencja Atomistyki i Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej.

Ranga ośrodka, jeśli chodzi o strategię rozwoju państwa, jest wysoka, co zresztą było jednym z najważniejszych czynników pozwalających zdobyć tak duże fundusze na jego budowę. Szczególną rolę w CIŚ będą odgrywały obliczenia związane z projektowaniem oraz instalacją i optymalizacją urządzeń wykorzystywanych w energetyce jądrowej. Przetwarzanie tych danych wymaga podjęcia szczególnych środków ostrożności. „Trudno sobie wyobrazić, aby informacje niezbędne do bezpiecznego funkcjonowania reaktora atomowego trafiały do sieci, do której mogą mieć dostęp przypadkowi użytkownicy”. - mówi prof. Wiślicki.

wp

Polecamy w wydaniu internetowym chip.pl: "Samsung przyznaje, że ich tablet jest gorszy od iPada 2. Co się stało?"

Bezpieczeństwo ma priorytet

Aby zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa przetwarzania najbardziej poufnych danych, część klastra zostanie fizycznie odseparowana od otoczenia. Odpowiedni stopień zabezpieczeń zagwarantują procedury limitujące liczbę pracowników obsługujących część zamkniętą oraz uniemożliwiające niekontrolowane zapisywanie danych na nośnikach fizycznych. W praktyce przewiduje się ciągłe monitorowanie fizycznego dostępu do bezpiecznej części klastra.

Pomoc w obliczeniach. Superkomputer będzie m.in przeprowadzał obliczenia niezbędne do symulowania i kontrolowania działania elektrowni jądrowej (fot. via chip.pl)
Podziel się
wp

Ośrodek w Świerku będzie miał też olbrzymie znaczenie dla krajowej energetyki jądrowej. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA) w Wiedniu dysponuje pakietem oprogramowania służącym do monitorowania i sterowania pracą reaktorów jądrowych. Oprogramowanie, w tym symulatory analityczne reaktorów, trzeba będzie zaadaptować, uwzględniając specyfikę działającego od lat reaktora badawczego oraz przyszłych polskich siłowni jądrowych. Zanim jednak oprogramowanie z MAEA zacznie kontrolować prawdziwe reaktory, należy przeprowadzić software'owe symulacje - właśnie w CIŚ na emulatorach elektrowni jądrowych. Symulacje przyczynią się do zapewnienia najwyższego poziomu bezpieczeństwa pracy rzeczywistych instalacji energetycznych. „Można powiedzieć, że na pierwszym etapie swego istnienia polskie elektrownie jądrowe będą działały wyłącznie software'owo”. - podkreśla prof. Wiślicki.

Fizyka stymuluje rozwój IT

W pewnym sensie budowa Centrum Informatycznego Świerk będzie powrotem do źródeł, do początków polskich ośrodków obliczeniowych, których powstanie związane jest z rozwojem fizyki. Pierwsze duże centrum komputerowe w kraju, Cyfronet, powstało w 197. r. z inicjatywy fizyków krakowskich. Na świecie fizyka od lat stymuluje rozwój informatyki.

Wystarczy przypomnieć rodowód stron WWW, pierwsze projekty publicznych obliczeń rozproszonych, czy wciąż aktualne gigantyczne wyzwania związane z przechwytywaniem, przechowywaniem i przetwarzaniem ogromnych ilości danych generowanych przez detektory eksperymentów funkcjonujące przy akceleratorze LHC w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN pod Genewą.

wp

Ocena zagrożeń

Ośrodek w Świerku zajmie się również monitorowaniem, symulowaniem i przewidywaniem zdarzeń radiacyjnych, zarządzanie kryzysowym oraz optymalizacją dystrybucji energii w krajowej sieci energetycznej. Warto podkreślić, że potrzebne do tego moce obliczeniowe są niezbędne już dzisiaj –. do celów niebezpośrednio powiązanych z budową elektrowni jądrowych. Do przykładowych problemów należy monitorowanie potencjalnych skażeń radiologicznych będących skutkiem zdarzeń w krajach sąsiedzkich lub związanych z transportem przez Polskę materiałów radioaktywnych. Krajowa sieć stacji radiologicznych przesyła do Centrum ds. Zdarzeń Radiacyjnych Państwowej Agencji Atomistyki dane, które należy przetwarzać na bieżąco.

W przypadku zdarzeń niebezpiecznych należałoby natychmiast przeprowadzić symulacje ich przebiegu, zwłaszcza rozprzestrzeniania się skażenia, uwzględniające m.in. aktualny stan pogody w okolicy punktu zagrożenia. Takie symulacje prowadzi się i obecnie, jednak dzięki nowemu ośrodkowi ich zakres i bezpieczeństwo zostaną znacznie zwiększone. Obliczenia w CIŚ pozwolą dokładniej przewidzieć kierunek i sposób rozprzestrzeniania się ewentualnych zanieczyszczeń radiologicznych. Charakter ośrodka obliczeniowego zagwarantuje przy tym wysoką poufność danych, w praktyce całkowicie uniemożliwiającą osobom nieuprawnionym wszczęcie np. fałszywego alarmu radiologicznego czy chemicznego (w ośrodku będą działały również serwisy sieciowe monitorujące skażenia tego ostatniego rodzaju).

Zysk dla nauki

wp

Część zasobów i usług klastra zostanie udostępniona - do badań naukowych i technologicznych –. podmiotom z sektorów publicznego i prywatnego. Dane bez kluczowego znaczenia będą przetwarzane w części infrastruktury obliczeniowej włączonej w grid światowy, działającej w systemie Linux z warstwą narzędziową gLite. Przewiduje się wykorzystanie mocy obliczeniowych w projektach związanych z badaniami plazmowymi, technologiami materiałowymi oraz w celu przetwarzania danych pochodzących z eksperymentów jądrowych i fizyki wysokich energii.

Centrum będzie również funkcjonować jako zaplecze infrastrukturalne i programistyczne Parku Technologicznego Otwock oraz dużego projektu badawczego POLFEL. Projekt ten, na razie w fazie akceptacji, dotyczy budowy dużego lasera na swobodnych elektronach, który miałby różnorakie zastosowania badawcze i komercyjne. Kilkanaście węzłów klastra zostanie przeznaczonych na usługi serwisowe i sieciowe, zarówno te ograniczone do zamkniętej ze względów bezpieczeństwa części ośrodka, jak i usługi zewnętrzne oparte na technologii Web Services. Możliwa będzie również rekonfiguracja serwerów obliczeniowych i dyskowych oraz przesuwanie zasobów z części gridowej do zamkniętej, co pozwoli na optymalne wykorzystanie dostępnego sprzętu.

Prawie 10. milionów Wybudowanie i uruchomienie Centrum Informatycznego Świerk pochłonie niemal 98 mln zł, na warunki krajowe kwotę ogromną. Projekt zostanie więc sfinansowany z funduszy unijnych. Prace przy budowie ośrodka już ruszyły. Na tym etapie polegają przede wszystkim na odpowiednim przystosowaniu budynku na terenie Centrum Atomistyki w Świerku. Jednak pierwsza partia wyposażenia komputerowego będzie instalowana już w przyszłym roku.

Polecamy w wydaniu internetowym chip.pl: "Samsung przyznaje, że ich tablet jest gorszy od iPada 2. Co się stało?"

Polub WP Tech
Trwa ładowanie
.
.
.
Głosuj
Głosuj
0
Wow!
0
Ważne
0
Słabe
0
Straszne
Podziel się na Facebooku
wp
wp
wp