【高性能计算中心】高性能计算中心建设方案总体设计
【高性能计算中心】 高性能计算中心机房设计方案
高性能计算中心机房设计方案目录1.1 总述 (3)1.1.1 设计目标 (3)1.1.2 需求分析 (3)1.1.3 系统特点 (3)1.1.4 高性能机房建设方案 (4)1.2 空调系统 (6)1.2.1 选型分析 (6)1.2.2 空调配置 (6)1.2.3 空调特点与优势 (7)1.2.4 空调性能参数 (8)1.3 机柜系统 (9)1.3.1 机柜配置 (9)1.3.2 机柜特点 (9)1.3.3 机柜规格参数 (10)1.4 机柜配电系统 (10)1.4.1 配电模块配置 (10)1.4.2 配电模块规格 (11)1.5 行级监控系统 (11)1.6 场地条件需求 (13)1.6.1 摆放要求 (13)1.6.2 机房环境 (13)1.6.3 室外场地 (13)1.6.4 UPS (14)1.6.5 电源接入 (14)1.6.6 接地 (14)1.7 配置清单 (14)2高性能计算中心机房设计方案1.1总述1.1.1设计目标高性能计算中心的建设和稳定高效运行，需要一套可靠的信息系统基础设施作为支撑保障，确保高性能计算中心机房各种电子设备的高效、稳定、可靠运行。
本方案提供一套易管理、易维护、便于扩展、高效节能的机柜级制冷、配电、布线及监控系统一体化解决方案，与高性能计算IT设备配套集成一站式服务。
1.1.2需求分析本项目高性能计算中心IT设备总功耗不超过31KW，可用设备装机空间为126U。
根据IT设备功耗及装机空间需求，配置机柜、机柜行级空调、行级配电及监控系统，确保设备散热良好、气流组织有序、系统高效节能、易于控制管理。
1.1.3系统特点本机房方案采用曙光云座C1000系统整体解决方案，提供机柜、空调、配电和监控四个子系统模块整合的一体化方案，做到给用户一个全面的、先进的、功能满足要求的一站式解决方案，并适应高性能计算应用对机房基础设施的节能性、扩展性、智能性及建设周期的新要求。
曙光云座C1000系统具有以下几大优势。
高性能计算技术平台的搭建和优化指南
高性能计算技术平台的搭建和优化指南随着科技的不断发展，高性能计算（High Performance Computing, HPC）在科学、工程和商业领域中扮演着日益重要的角色。
高性能计算技术平台的搭建和优化对于提升计算效率、加快计算速度至关重要。
本文将为您介绍高性能计算技术平台的搭建和优化指南。
一、搭建高性能计算技术平台1.硬件选择与配置在搭建高性能计算技术平台时，首先需要选择适合自己需求的硬件设备。
关键硬件包括计算节点、网络设备、存储设备和作业调度器。
合理的硬件配置可以提高计算效率和可靠性。
另外，采用高速互联网络、高性能处理器以及大容量存储等设备也是提升计算性能的关键因素。
2.操作系统与软件环境选择合适的操作系统和软件环境对于高性能计算技术平台的搭建非常重要。
常见的操作系统包括Linux和Unix，它们稳定、可靠且具有较好的兼容性。
在软件环境方面，需要安装并配置所需的编译器、调试器、并行计算库等。
3.网络架构与配置高性能计算技术平台中网络的架构和配置直接影响计算节点之间的通信速度和数据传输效率。
建议采用高速互联网络（如InfiniBand）来提供低延迟和高带宽的通信能力。
合理的网络配置可以最大限度地减少通信延迟，提高计算效率。
4.数据存储与管理高性能计算技术平台产生的大量数据需要进行有效的存储和管理。
建议配置高性能的文件系统和磁盘阵列，以满足大规模数据的存储需求。
此外，备份方案也是必不可少的，可以确保数据的安全性和可靠性。
5.作业调度与管理作业调度器是高性能计算技术平台的重要组成部分，它可以管理和调度用户提交的计算任务。
合理的作业调度策略可以实现资源的高效利用，提高计算效率。
常用的作业调度器包括Slurm、PBS等，选择适合自己需求的调度器并进行合理配置能够提高系统的整体效率。
二、优化高性能计算技术平台1.并行计算与算法优化并行计算是高性能计算技术平台中的关键技术，可以充分利用多核处理器和分布式计算资源实现计算任务的加速。
高性能计算资源建设方案
高性能计算资源建设方案背景随着科技的发展，越来越多的领域需要使用高性能计算资源来进行复杂的计算和分析。
为了满足这一需求，我们制定了以下高性能计算资源建设方案。
目标我们的目标是建设一套高性能计算资源，以支持如下领域的需求：1. 科学研究：为科学家提供强大的计算和模拟能力，加快研究进展。
2. 工程设计：为工程师提供高效的计算平台，优化设计流程。
3. 数据分析：为数据分析师和决策者提供高速、高容量的计算资源，帮助他们做出更准确的决策。
方案我们的高性能计算资源建设方案包括以下几个关键步骤：1. 硬件采购：根据需求评估，选购适合的高性能计算服务器、存储设备和网络设备。
2. 网络建设：搭建高速、稳定的网络环境，确保计算资源之间的通信畅通无阻。
3. 软件配置：安装并配置高性能计算软件，包括操作系统、计算库和调度系统等。
4. 数据备份：建立合理的数据备份策略，确保数据安全，并提供数据恢复的能力。
5. 用户支持：建立专业的技术支持团队，为用户提供及时的帮助和解决方案。
预期效果通过实施这一高性能计算资源建设方案，我们预期可以达到以下效果：1. 提升计算效率：高性能计算资源能够大幅度缩短计算时间，提升科学研究和工程设计的效率。
2. 支持大规模数据分析：高容量存储设备和快速网络环境可以支持大规模数据的分析和处理。
3. 降低成本：通过合理的硬件采购和软件配置，可以降低建设和维护成本。
总结本文档提出了一个高性能计算资源建设方案，旨在为科学研究、工程设计和数据分析等领域提供优质的计算资源。
通过合理的硬件采购、网络建设、软件配置、数据备份和用户支持，我们预期可以提升计算效率、支持大规模数据分析，并降低成本。
高性能计算中心】高性能计算中心建设需求分析
高性能计算中心】高性能计算中心建设需求分析高性能计算中心建设需求分析目录1.1 高性能集群安全问题现状在高性能计算中心建设过程中，安全问题是必须重视的。
当前，高性能集群存在着安全问题，例如网络攻击、数据泄露等。
因此，在建设高性能计算中心时，必须采取有效措施保障系统的安全性。
1.2 系统建设需求分析高性能计算中心的建设需要考虑多方面因素。
首先，需要考虑计算节点的数量、性能、存储容量等。
其次，需要考虑网络架构、数据传输速度等因素。
此外，还需要考虑系统的可靠性、可扩展性等方面的问题。
1.3 CAE仿真与高性能计算1.3.1 CAE需求分析在建设高性能计算中心时，需要考虑到CAE仿真的需求。
根据不同的仿真需求，可以选择不同的计算节点。
例如，SMP节点适合处理单个大型仿真任务，而刀片集群适合处理多个小型仿真任务。
此外，Infiniband计算网可以提供更快的数据传输速度，适合处理大规模的数据计算任务。
改写后的文章：高性能计算中心建设需求分析目录1.1 高性能集群安全问题现状在高性能计算中心建设过程中，必须重视安全问题。
当前，高性能集群存在网络攻击、数据泄露等安全问题。
因此，在建设高性能计算中心时，必须采取有效措施保障系统的安全性。
1.2 系统建设需求分析高性能计算中心的建设需要考虑多方面因素。
首先，需要考虑计算节点的数量、性能和存储容量。
其次，需要考虑网络架构和数据传输速度。
此外，还需要考虑系统的可靠性和可扩展性。
1.3 CAE仿真与高性能计算1.3.1 CAE需求分析在建设高性能计算中心时，需要考虑到CAE仿真的需求。
根据不同的仿真需求，可以选择不同的计算节点。
例如，SMP节点适合处理单个大型仿真任务，而刀片集群适合处理多个小型仿真任务。
此外，Infiniband计算网可以提供更快的数据传输速度，适合处理大规模的数据计算任务。
1.3.1.4 存储系统需求在存储系统需求方面，我们需要考虑以下几个因素：存储容量、存储速度、数据备份和恢复、数据安全性等。
高性能计算平台的机房设计与建设
高性能计算平台的机房设计与建设随着科学技术的不断发展，计算需求日益增加，对于高性能计算平台的需求也与日俱增。
在进行高性能计算平台的机房设计与建设过程中，需要考虑多个因素，包括服务器配置、机房空间、冷却系统、电力供应等等。
本文将对高性能计算平台的机房设计与建设进行详细探讨。
首先，对于高性能计算平台的机房设计，必须考虑到服务器的数量和配置。
根据实际需求，确定机房的空间大小以及支持的服务器数量。
机房的布局应该合理，确保服务器之间的通风良好，避免过热问题。
此外，机房环境必须保持稳定，避免灰尘、湿度和静电等因素对服务器性能产生影响。
其次，冷却系统是高性能计算平台机房设计中的重要组成部分。
由于大量的服务器运行会产生大量的热量，需要有效的冷却系统来保持服务器的正常工作温度。
常见的冷却系统包括空调系统和冷却塔。
空调系统通过空气循环降低机房温度，而冷却塔则通过循环水进行散热。
在选择冷却系统时，需要考虑到机房内部的空间、散热效果以及能耗等因素。
第三，高性能计算平台机房设计还要考虑到电力供应的可靠性和稳定性。
高性能计算平台对电力的需求较大，因此应该保证机房有足够的电力供应，并采用备用电源以应对突发情况。
此外，机房应该配备稳定的电源系统，以保证数据中心的连续运行。
另外，高性能计算平台的机房设计也需要关注安全和管理。
机房应该配备适当的防火设施，如火灾报警器、防火墙等，以保护机房的安全。
此外，对机房的出入口实施严格的门禁制度，确保机房的安全和数据的安全性。
另外，机房应该有良好的管理机制和规范，确保机房设备的正常运行和维护。
综上所述，高性能计算平台的机房设计与建设需要考虑到多个因素，包括服务器配置、机房空间、冷却系统、电力供应和安全管理。
合理的机房设计和建设对于高性能计算平台的正常运行和稳定性有着重要的影响。
因此，在进行机房设计与建设时，需要充分考虑上述因素，并与专业团队合作，确保高性能计算平台的机房能够满足需求并具备良好的稳定性。
【高性能计算中心】高性能计算中心项目详细设计方案
高性能计算中心项目详细设计方案目录1 系统方案详细设计 (4)1.1 计算系统 (4)1.1.1 计算系统需求分析 (4)1.1.2 刀片集群 (5)1.1.3 SMP胖节点 (8)1.1.4 Intel E5-2600v2处理器性能优势 (9)1.1.5 AMD Opteron 6300系列处理器优势 (11)1.2 网络系统 (16)1.2.1 管理网络 (17)1.2.2 万兆核心网络 (17)1.2.3 Infiniband计算网 (18)1.3 存储系统 (20)1.3.1 高性能集群存储的需求特点 (20)1.3.2 ParaStor200并行存储系统 (21)1.3.3 文件服务器存储系统 (24)1.4 前后处理节点 (24)1.5 集群管理运维系统 (25)1.5.1 管理/登陆节点 (25)1.5.2 ClusKVM监控管理系统 (25)1.5.3 集群管理系统 (26)1.5.4 集群计费软件系统 (33)1.5.5 集群节能软件系统 (35)1.5.6 运维辅助软件 (36)1.5.7 作业调度系统 (37)1.6 安全系统 (41)1.6.1 高性能集群整体安全解决方案 (41)1.6.2 主机与应用安全（计算环境安全设计） (42)1.6.3 区域边界安全设计 (45)21.6.4 边界完整性检查 (46)1.6.5 通信网络安全设计 (47)1.6.6 系统管理 (48)1.6.7 审计管理 (49)1.6.8 安全管理体系 (49)1.6.9 安全系统配置清单 (49)1.7 集群基础软件环境 (50)1.7.1 操作系统 (50)1.7.2 编译环境 (50)1.7.3 并行环境 (52)1.7.4 数学库 (54)1.8 终端 (56)3方案详细设计1.1计算系统1.1.1计算系统需求分析(一).计算性能高高性能计算应用最为核心的需求仍然是计算能力，高性能计算机峰值计算能力代表着高性能计算机的整体处理能力，而对于大部分的高性能计算应用，对计算资源的海量需求仍然是最为迫切和直接的需求。
【高性能计算中心】高性能计算中心建设需求分析
高性能计算中心建设需求分析目录1.1 高性能集群安全问题现状 (3)1.2 系统建设需求分析 (3)1.3 CAE仿真与高性能计算 (6)1.3.1 CAE需求分析 (6)1.3.1.1 SMP节点 (6)1.3.1.2 刀片集群 (7)1.3.1.3 Infiniband计算网 (8)1.3.1.4 存储系统需求 (9)1.3.1.5 portal及可视化作业需求 (10)1.3.1.6 前后处理环境需求 (10)1.3.1.7 小结 (10)1.3.2 科研总院需求分析 (12)1.3.2.1 CAE仿真软件需求 (12)1.3.2.2 计算能力需求分析 (12)1.3.2.3 前后处理服务器配置分析 (16)1.3.2.4 Portal及可视化需求 (16)1.3.2.5 并行存储系统需求分析 (16)1.3.2.6 文件服务器需求分析 (16)1.3.2.7 集群系统安全风险分析 (16)21.1高性能集群安全问题现状Internet互联网信息技术的发展，使得计算机的应用范围已经遍及世界各个角落。
众多的企业纷纷依靠IT技术构建企业自身的信息系统和业务运营平台，通过一台或几台服务器为很多客户提供服务，这种方式给人们带来了很多便利，但这种开放式环境也提高了信息安全的风险性、容易造成信息丢失，给心怀叵测者可乘之机。
对公司不满的员工、黑客、行业间谍、疯狂的电脑技术爱好者能通过各种方式截获网络传输数据、入侵数据库，对信息安全造成严重的威胁。
因此，如何全方位的保护信息安全成为企业信息化建设的关键一环。
网络应用给人们带来了无尽的好处，但随着网络应用扩大网络安全风险也变得更加严重和复杂。
原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机，引起大范围的瘫痪和损失；另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足，这些风险正日益加重。
而这些风险与网络系统结构和系统的应用等因素密切相关。
对于信息化单位来讲，运算、存放核心数据的高性能计算机或者服务器的信息安全就更为关键。
【高性能计算中心】高性能计算中心建设项目实施、验收、培训及售后服务方案
系统架构专家组人员参加系统设计和安装工作，确保系统能够达到最大的性能和最高的可用性。同时参加测试阶段的工作，负责对系统配置进行优化。
北京
3人
李斌
解决方案中心高性能方案部经理
博士
北京
张瑞（女）
解决方案中心安全方案技术专家、安全方案部副总经理
硕士
北京
项目实施协调组
总协调人
顾乐平
北京平台销售总监
硕士
北京
2人
协调组成员
吴胜公
北京平台销售经理
硕士
北京
实施技术组
项目实施小组成员
范玉峰
解决方案中心云计算总经理
硕士
北京
9人
张海忠
解决方案中心云计算部副经理
系统集成服务的主要目标有三点：
第一，帮助客户建设高性能计算中心环境。
第二，培训客户，有效使用该计算中心计算能力；
第三，和客户研究以及有效提高高性能计算中心的操作和使用能力。
பைடு நூலகம்针对这三个目标，系统集成服务主要内容包括系统集成与调试、运行环境设计、系统管理维护工具的部署、系统性能优化、系统管理与使用培训，提供系统日常管理和使用的培训，并在一定时间内承担系统维护的技术支持。
AA公司将派遣技术支持中心、产品技术中心和研发中心等相关部门的高层经理组成项目管理委员会，希望与用户方项目最高负责人一起组成该项目的最高管理团队。该团队将定期听取项目汇报、检查项目进展或应急召开会议，负责做出项目重大决策。
AA公司任命经验丰富的项目经理，会同用户方的项目负责人负责整个项目的具体规划、进度管理、问题处理等工作，按阶段提交施工文档，定期向项目管理委员会汇报工作进展。
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【高性能计算中心】高性能计算中心建设
方案总体设计
高性能计算中心建设方案总体设计
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目录
2
1.1建设目标
根据用户的实际应用需求，拟扶植高机能计算系统一套，该系统包罗以下指标：
计算系统主要由刀片集群组成，辅以大批的SMP胖节点和前后处理节点，其中刀片集群峰值达到16.12TFLOPS，胖节点峰值达到1.17TFLOPS。
建设存储系统一套，需要使用稳定可靠并行存储系统，总容量达到288TB，访问带宽达到3.0GBps。
扶植文件服务器存储系统一套，需要使用稳定可靠的磁盘阵列服务器，总容量达到21TB。
前后处理节点4台，每台配置高端显卡。
收集系统应根据应用需求，配置最先进的FDR 56 Gbps Infiniband收集，为了包管可管理性和可靠性，应配置单一大端口Infiniband交换机。
管理收集考虑机能和布线的最佳挑选，使用万兆上联方案。
根据用户应用需求，配置功能强大作业调度系统，并配置可实现与现有应用集成的web
portal，可实现基于图形化的互动作业，提高用户使用体验。
1.2方案选型说明
1.2.1高性能计算系统选型
本次投标的高性能计算系统为曙光的整体解决方案，XXX（以下简称“XXX”）是一家在天津注册，在XXX 和XXX大力推动下，以国家“863”计划重大科研成果为基础组建的高新技术企业。
XXX做为国内抢先的高机能计算解决方案供应商，具有丰富的高机能项目经验和齐全的高机能计算解决方案，承担了多个国家重大超等计算机的扶植事情，其扶植的“曙光
4000A”，“曙光5000A”和“曙光星云”等多个系统的扶植，多次入选全球Top500计算排
行榜的前列。
曙光在国内高性能计算市场占有很大的市场份额，从2009年至今，连续4年夺得中国
TOP100排行榜的第一名，超过了国内国际所有竞争对手。
曙光作为一个自主创新的国产的高机能计算解决方案供应商，也更符合本项目的自助可控、保密的要求。
3
1.2.2存储系统选型
本次投标的并行存储系统为曙光Parastor200存储系统，存储系统作为高性能计算系统的存储介质，数据的可靠性和稳定性是第一位的。
曙光并行存储系统技术先进，安全、稳定、可靠，部署在国家超级计算深圳中心的“星云”高性能计算集群系统，使用的就是曙光Parastor200存储，单一命名空间，总容量16PB，为目前国内最大的单一存储系统。
Parastor并行存储系统具有高性能、高IOps性能、高扩展性、海量存储等特点。
1.2.3作业调度系统选型本次投标的作业调度系统、应用门户系统系统软件选择曙光Gridview的解决方案。
曙光Gridview集群管理系统是行业内使用最广泛、最成熟、最安全的商用作业调度系统之一，有大量的成功案例，在
超算中心、高校、企业都有大量运用。
工程计算门户（包括Fluent、Ansys、Abaqus、CFX、LS-Dyna、Nastran等CAE并行计算软件接口，并要求提供与自研并行计算软件接口）可以实现基于各个维度的实时统计，用户可以根据实时统计来选择空闲资源来提高作业轮转效率。
支持丰富的License调度，可以根据最新情况在资源管理
和作业调度系统中加入新的管理策略。
1.2.4网络安全与身份认证系统选型
1.2.4.1产品选型原则
根据国家有关法律法规，并结合XXX高机能计算信息系统通讯收集的实际要求。
我们建议使器具有国内自主知识产权的产物，并且要完全符合XXX高机能计算信息系统提出的产物资质要求：所有产物是经公安部、国家信息安全测评认证中心、XXX、中国人民束缚军信息安全产物测评认证中心等国家权势巨子测试通过，并获得安全产物销售答应证，是在国内政府构造、银行、部队、电子政务等系统接纳较多，运转稳定的国产防火墙、入侵防备系统、内网安全管系统和网闸等安全产物，在功能、机能与管理性等方面能够满足XXX高机能计算信息系统的需求。
4
1.2.4.2产品选型要求
1、在产物选型时，需要厂家可以供给个性化的安全产物。
只有这样才干包管系统的安
全充分满足客户的现状，才能有针对的为用户的应用和业务提供安全保证。
国内具有自主知识产权的安全产品可以随时根据用户的要求对产品进行相应的改
进，使产品更加适合用户的实际需要，而不是一般的通用性产品。
2、采用可提供本地化服务的厂家的产品。
可以提供本地化服务产品对用户的安全至关
重要，可以及时供给应急安全响应服务，如在病毒或黑客入侵事件发生的时候，可以在第一时间进行响应，最大程度的保护用户好处。
3、在选择产品时需要保证符合相应的国际、国内标准，尤其是国内相关的安全标准。
如国内的安全等级标准、漏洞标准，安全标准以及国际的CVE、ISO、ISO、
ISO等标准。
4、产品在使用上应具有友好的用户界面，并且可以进行相应的客户化工作，使用户在
管理、使用、维护上尽量简单、直观。
5、所挑选的安全产物尽可能为同一厂家产物，以种于日常保护、升级、装备联动等。
5
1.3系统拓扑图
图3-1系统拓扑图
1.4系统方案说明（详细说明）
➢高性能计算平台整体物理CPU为848核，总峰值17.3056万亿次；其中瘦节点（刀
片）总峰值16.12万亿次，胖节点1.17万亿次，满足招标要求；
➢痩节点接纳最新发布的Intel Xeon E5-2680 V2处理器，每CPU 10核，主频2.8GHz；
胖节点接纳最新发布的AMD Opteron 6376处理器，每CPU 16核，主频2.3GHz；
处理器性能高于招标要求高8%；
➢刀片和胖节点服务器内存容量2.816TB，满足要求。
➢系统配置前后处理服务器，4台W580I-G10服务器，128GB内存，2颗XXX XeonE5-2670八核处理器(2.6GHz)，满足要求。
每台服务器配置1块NVIDIAQuadroK4000显卡，显存3GB，显存比要求高20%，CUDA核心为招标要求的2.1倍。
➢系统配置了一台36口mellanox FDR Infiniband交换机作为主要计算节点——刀
6。