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CampusGrid für das Hochleistungsrechnen

CampusGrid
Ziel des Projekts CampusGrid ist die Virtualisierung der heterogenen Rechnerlandschaft im Forschungszentrum. Dabei konzentrieren wir uns zunächst auf die Ressourcen im Bereich Hochleistungsrechnen. Um den unterschiedlichen Anforderungen der Anwender gerecht werden zu können, verbietet sich die Einschränkung auf eine einzige Rechner-Architektur. Benötigt werden sowohl Skalar- als auch Vektorprozessoren, verschiedene Speicherarchitekturen (distributed und shared Memory) sowie unterschiedlichen Kommunikationsnetzwerke in Clustern. Eine Vermittlungsschicht auf der Basis von Grid-Technologien soll den Nutzern eine effiziente und problemangepaßte Verwendung der Ressourcen ermöglichen. Für eine einheitliche Job-Verwaltung kommen heute verfügbare Grid-Werkzeuge zum Einsatz. Eine globale Sicht auf die Daten wird durch ein plattformübergreifendes Dateisystem ermöglicht. Die Authentifizierung der Benutzer erfolgt über die globale Benutzerverwaltung des Forschungszentrums (Active Directory). Neben Sigle-Sign-On innerhalb des Zentrums wird auch eine Anbindung an externe VOs ermöglicht. Auf diese Weise sind beispielsweise CampusGrid-Ressourcen im D-Grid verfügbar.
Die im Projekt CampusGrid verwendete Hardware orientiert sich an der nächsten Generation der Hochleistungsrechner im Forschungszentrum, weshalb z.B. Clustersysteme mit schnellen Netzwerken (Infiniband) und SX-Vektorrechner eine besondere Rolle im Projekt spielen. Daneben werden im Rahmen des Projekts zukunftsweisende Konzepte bezüglich System-Administration, User-Management, Datenhaltung und anderen Bereichen entwickelt und umgesetzt. Ein Beispiel ist die Virtualisierung von Server-Hardware: Auf mehreren IBM BladeCentern werden virtuelle Maschinen mit VMware gehostet. Genutzt werden die virtuellen Server von CampusGrid selbst aber auch von anderen Projekten und Arbeitsgruppen (IPE, D-Grid). Anwendungen sollen diese service-orientierte Architektur über standardisierte Schnittstellen (WSRF) nutzen. In enger Zusammenarbeit mit den Anwendungsentwicklern im Forschungszentrum (und außerhalb) sollen für das Grid angepasste Applikationen entwickelt werden. Pilot-Anwendungen aus dem Bereich der Molekülsimulation und Klima-Rechnung existieren bereits.
 

Veröffentlichungen

  • Das Projekt CampusGrid (F. Schmitz, Nachrichten - Forschungszentrum Karlsruhe, 36/2004)
  • Web Services im CampusGrid (O. Schneider, Knowledge eXtended 2005)
  • GT4: An introductory overview (O. Schneider, GridKa School 2006)
  • OpusIB - Grid enabled Opteron cluster with InfiniBand interconnect (T. Brandel et al., PARA’06)

 

Partner

innerhalb des KIT:

  • Institut für Angewandte Informatik (IAI), Simulation und Optimierung im Grid
  • Institut für Biologische Grenzflächen (IFIA), BioNMR
  • Institut für Festkörperphysik (IFP), Arbeitsgruppe Theoretische Festkörperphysik
  • Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung (IMK-ASF)
  • Institut für Nanotechnologie (INT), Arbeitsgruppe Computational Physics - Predictive Materials Science
  • Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE), Software-Methoden
  • Steinbuch Centre for Computing (SCC)

 

 


national und international:

 

 

 

 

  • Hochschule Furtwangen University
  • Center of Advanced Studies in Arid Zones (CEAZA), Chile
  • Center for Mathematical Modeling, University of Chile
  • ADIC (Quantum)
  • Intel GmbH, HPC server architecture and Grid technology
  • NEC High Performance Computing Europe