200 likes | 289 Views
KLASZTER PROGRAMOZÁSI TECHNOLÓGIA ÉS ALKALMAZÁSA A METEOROLÓGIÁBAN. Kacsuk Péter kacsuk@sztaki.hu www.lpds.sztaki.hu Horányi András horanyi@ieo.met.hu. A projekt jellemzői. Hol tart ma Magyarország?. Partnerek: Koord.: MTA SZTAKI OMSZ (Országos Meterológia Szolgálat)
E N D
KLASZTER PROGRAMOZÁSI TECHNOLÓGIA ÉS ALKALMAZÁSA A METEOROLÓGIÁBAN Kacsuk Péter kacsuk@sztaki.hu www.lpds.sztaki.hu Horányi András horanyi@ieo.met.hu
A projekt jellemzői Hol tart ma Magyarország? • Partnerek: • Koord.: MTA SZTAKI • OMSZ (Országos Meterológia Szolgálat) • SGI Magyarország Kft. • Célok: • A P-GRADE párhuzamos programfejlesztő rendszer alkalmazása a Nowcasting programcsomag párhuzamosítására • A P-GRADE rendszer továbbfejlesztése: • checkpointing • dinamikus terheléselosztás • hibatűrés
2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 Mainframe számítógép Szuper-számítógép Klaszter Meta- számítógép Nagysebességű rendszerek fejlődése GFlops Számítógépek
Mi is az a klaszter? 1. Egy klaszter komplett számítógépeket kapcsol össze (mint a metaszámítógépek) 2. A klasztert alkotó számítógépeklazán csatoltak(mint a metaszámítógépek) 3. A klasztert mint egyetlen, egységes számítási erőforrást használjuk: Single System Image (mint a szuperszámítógépek)
Munkaállomás #1 Munkaállomás #2 ... … Munkaállomás #N SZTAKI dedikált klaszter struktúrája szerver 48 port, 24 Gbps kapcsoló 100Mbit/s gyors ethernet
Programozás? Megfigyelés? Klaszterek programozási nehézségei High-Speed Switch
Szoftver környezet a klaszteren • Operációs rendszerek • RedHat Linux 6.1 • Microsoft NT • Kommunikációs könyvtárak párhuzamos programozáshoz • PVM (Parallel Virtual Machine) • MPI (Message Passing Interface) • Párhuzamos programfejlesztő rendszer • P-GRADE (MTA SZTAKI)
P-GRADE programfejlesztő rendszer klaszterekhez • Világszerte egyedülálló módon grafikával támogatja a párhuzamos programok fejlesztésének minden fázisát. • Nagyságrenddel csökkenti a párhuzamos programok fejlesztési idejét. • Prototípus nemzetközi EU projekt terméke. • Kereskedelmi verzió magyar kutató és fejlesztő munka eredménye (OMFB-00681/99 projekt)
P-GRADE elemei • programozási nyelv: GRAPNEL = C + grafika • grafikus programszerkesztő (GRED) • elosztott hibakereső (DIWIDE) • elosztott felügyelő rendszer (GRM) • teljesítmény elemző eszköz (PROVE) Minden eleme grafikus!
Programtervezés második szintje • Grafikus tamogatás • Programszerkesz-téshez • Animációs tamogatás • Hibakereséshez
P-GRADE GRM Monitor Klaszter monitorozási eszközeink PROVE High-Speed Switch
Nemzetközi elismertség • Ausztria • Anglia • Spanyolország • Portugália • Lengyelország • Németország • Szlovákia • Görögország • Japán • USA • Mexikó P-GRADE installációk
Továbbfejlesztési irányok • Párhuzamos programfejlesztési környezet család kialakítása P-GRADE VisualMP VisualGrid - checkpointing - dinamikus terheléselosztás - hibatűrés - grid erőforráskezelés - grid monitorozás - mobil processzek
TOP 500 számítógép alkalmazási területeinek megoszlása
Alkalmazási területek • Meterológiai előrejelzések • Univerzum vizsgálata • Atomerőmű blokkok működésének modellezése • Szemcsés anyagok keverése és szétválasztása • Kémiai technológia alkalmazások • Anyagtani vizsgálatok
MEANDER MEZOSKÁLÁJÚ ANALÍZIS NOWCASTING ÉS DÖNTÉSI RENDSZER • A RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ ÖSSZES METEOROLÓGIAI INFORMÁCIÓ ANALÍZISE (VÁLTOZÓK SZABÁLYOS RÁCSON VALÓ ELŐÁLLÍTÁSA) ÉS ULTRA-RÖVIDTÁVÚ ELŐREJELZÉSE • METEOROLÓGIAI INFORMÁCIÓK: FELSZÍNI MÉRÉSEK, MAGASLÉGKÖRI MÉRÉSEK, RADAR, MŰHOLD, VILLÁM ADATOK, KORÁBBI MODELL EREDMÉNYEK STB. • ALAPVÁLTOZÓK: NYOMÁS, HŐMÉRSÉKLET, NEDVESSÉG, SZÉL • SZÁRMAZTATOTT PARAMÉTEREK: CSAPADÉK HALMAZÁLLAPOTA,LÁTÁS-TÁVOLSÁG, BORULTSÁG, FELHŐTÍPUS, JELEN IDŐ, STB. • HASZNOSULÁS: RIASZTÁSOK VESZÉLYES IDŐJÁRÁSI JELENSÉGEK ESETÉN
First guess adatok ALADIN SYNOP adatok műhold adat Radar adat Villám adatok CANARI Delta analízis Villám dekód Alapmezők: nyomás, hőmérséklet, nedvesség, szél. RADAR adatok. Műhold adatok, villámlási adatok. Radarról rácsra Csapadék halmazállapot számolás Származtatott mezők: Borultság, felhőtípus Halmazállapot Látástávolság jelenidő Mühold-rácsra Látástávolság számolás Borultság számolás ALAPRÁCS Felhőtípus számítás Jelenidő számítás Megjelenítés Külső felhasználók részére GIF HAWK meteoroló-gusoknak A nowcasting rendszer folyamat- ábrája
Köszönöm a figyelmüket ? További információ: www.lpds.sztaki.hu