دانشگاه دورهام ابررایانه کیهان شناسی را به معماری بدون سوئیچ با Rockport Networks ارتقا می دهد

مؤسسه کیهان شناسی محاسباتی دانشگاه دورهام (ICC) در حال ارتقاء به معماری شبکه بدون سوئیچ برای ابررایانه COSMA7 خود است تا خطر تراکم شبکه را کاهش دهد که سرعت تحقیقات خود را در مورد منشأ کیهان کاهش می دهد.

ICC از مجموعه ای از ابررایانه های بزرگ برای تقویت تحقیقات مربوط به فضای خود استفاده می کند، که نیاز به شبیه سازی های پیچیده و پیچیده ای دارد تا تیم 50 نفره از محققان آن بتوانند دانش خود را در مورد نحوه عملکرد کیهان بیشتر کنند.

ابررایانه COSMA7 توسط شبکه تحقیقاتی توزیع شده با استفاده از محاسبات پیشرفته (DiRAC) پشتیبانی می‌شود، که منابع فناوری اطلاعات و بودجه را برای راه‌اندازی ابر رایانه‌ها در دانشگاه‌های کمبریج، دورهام، لستر و ادینبورگ فراهم می‌کند.

این ابرکامپیوتر همچنین بودجه‌ای را از الگوریتم‌های محاسباتی Exascale و زیرساخت‌های سودمند تحقیقات بریتانیا (ExCALIBUR) دریافت می‌کند، یک ابتکار 45.7 میلیون پوندی که بر تحویل نسل بعدی نرم‌افزار شبیه‌سازی به زمینه‌های تحقیقاتی با اولویت بالا در بریتانیا متمرکز است.

آلستر بسدن، مدیر فنی خوشه محاسبات با عملکرد بالا (HPC) COSMA در دانشگاه دورهام، طی یک نشست مطبوعاتی برای بحث در مورد ارتقای شبکه COSMA7، گفت که این موسسه با تیم های تحقیقاتی در سراسر جهان کار می کند.

این یک مؤسسه بسیار بین‌المللی است و با دانشگاه‌هایی از سراسر جهان همکاری می‌کند، و کاری که ما انجام می‌دهیم این است که شبیه‌سازی‌های عظیمی از کیهان را انجام می‌دهیم – با انفجار بزرگ – قبل از انتشار آن در زمان تا امروز، و به ما امکان تماشای آن را می‌دهد. بسدن گفت: تکامل جهان در این زمان.

ما می‌توانیم فیزیک‌های مختلف را در شبیه‌سازی‌ها قرار دهیم و می‌توانیم چیزهایی را ببینیم که نمی‌فهمیم. چیزهایی مانند ماده تاریک، انرژی تاریک و چیزهایی از این دست.

پارامترهای مختلفی برای آن‌ها وجود دارد و ما آن‌ها را در شبیه‌سازی شروع قرار می‌دهیم، شبیه‌سازی را منتشر می‌کنیم و سپس آنچه را که در شبیه‌سازی به دست می‌آوریم با آنچه با استفاده از تلسکوپ‌های غول‌پیکر مشاهده کرده‌ایم مقایسه می‌کنیم.

برای اطمینان از اینکه ابرکامپیوتر می‌تواند کار خود را به روشی کارآمد و سازنده ادامه دهد، و در پی اثبات موفقیت‌آمیز مفهوم، دانشگاه تصمیم گرفته است معماری شبکه COSMA7 را به طراحی بدون سوئیچ با استفاده از فناوری Rockport Networks اصلاح و ارتقا دهد.

این استقرار توسط برنامه‌های DiRAC و ExCAlBUR تأمین می‌شود، با فناوری Rockport که دانشگاه را قادر می‌سازد تا عملکرد سوئیچینگ شبکه را در گره‌های نقطه پایانی COSMA7 توزیع کند، که به طور مؤثر آنها را به شبکه تبدیل می‌کند.

این به نوبه خود اجازه می دهد تا لایه های سوئیچ از زیرساخت ابر رایانه حذف شود و به این معنی است که خطر ازدحام و گلوگاه های شبکه کاهش می یابد و به محققان دانشگاه این امکان را می دهد تا شبیه سازی های خود را با کارایی بیشتری اجرا کنند و داده هایی را که تولید می کنند سریعتر دریافت کنند. .

متیو ویلیامز، مدیر ارشد فناوری Rockport Networks، گفت که این پروژه نشان‌دهنده این است که چگونه نگرش‌ها و ایده‌ها در مورد چگونگی مقابله با مشکلات ازدحام شبکه در حال تغییر است.

او گفت: «مقابله با ازدحام فراتر از فراهم کردن سوئیچ‌های بیشتر برای پرتاب پهنای باند مشکل است. “کنترل و معماری پیچیده به این معنی است که مشتری دیگر زیر بار تنگناهایی که زیرساخت شبکه آنها ایجاد می کند نیست.”

به گفته بسدن، ICC زمانی به Rockport Networks معرفی شد که شرکت هنوز در حالت مخفی کاری از طریق تماس های متقابل در غول سخت افزار Dell بود.

او افزود: «ما مرکز تعالی دل در دورهام هستیم و دل فکر می‌کرد که ممکن است به فناوری Rockport علاقه مند باشیم. بنابراین ما بیش از یک سال و نیم پیش با آنها در تماس بودیم و اتفاقاً این خوشه را در اینجا داشتیم که می‌توانیم آن را آزمایش کرده و از آنجا ببریم.

استقرار نهایی در این هفته انجام می شود، اما Basden به Computer Weekly گفت که بازخورد کاربران در طول مرحله آزمایش کاملاً مثبت بوده و تیم های تحقیقاتی آن می توانند کار خود را بدون وقفه انجام دهند.

بسیاری از مردم متوجه نشده اند [the difference]او گفت که این یک چیز بسیار مثبت است. از نظر آنها، این فقط یک شبکه است و از آن استفاده کرده‌اند و مجبور نبوده‌اند کد خود را تنظیم کنند، اما افرادی که از کار در پشت صحنه اطلاع داشتند تحت تأثیر آن قرار گرفتند.»

به عنوان مثالی از اینکه آزمایش چقدر خوب پیش رفته است، بادن به پیشرفت هایی در عملکرد اشاره می کند که محققانی که روی کد هیدرودینامیک ذرات صاف و بزرگ و پیچیده کار می کنند در طول مرحله آزمایش مشاهده کردند.

آن کد خاص از “موازی مبتنی بر وظیفه” استفاده می کند، به طوری که نحوه عملکرد آن باید تحت تأثیر مسائل ازدحام شبکه قرار نگیرد، اما عملکرد آن نیز با اضافه شدن فناوری Rockport به پشته بهبود یافت.

بسدن گفت: “ما همیشه در جستجوی فناوری های پیشرفته با پتانسیل بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان بارهای کاری پیشرفته محاسباتی که اجرا می کنیم هستیم.”

“بر اساس نتایج و اولین تجربه ما با معماری بدون سوئیچ Rockport، ما به انتخاب خود برای بهبود عملکرد مدل‌سازی مقیاس exa مطمئن بودیم – که همه با اقتصاد مناسب پشتیبانی می‌شوند.”