Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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Abb. 10: Architektur der eScience-Plattform. Eine Service-
Plattform stellt standardisierte Dienste für projekt- und
anwendungsspezifische Portale zur Verfügung.
Architecture of the eScience Platform. A service platform
is offering standardised services for project and application
specific portals.
Speicherarchitektur, die über eine zeitgemäße Dienstplattform
zugänglich sind. Die Maßnahmen werden dazu
beitragen, die Potentiale von eScience für geowissenschaftliche
Anwendungsfelder zu erschließen (Abb. 10).
Die entstehende eScience-Plattform unterstützt:
• die Prozessierung von Messdaten aus den vielfältigen
Forschungsprojekten mit dem Schwerpunkt Satellitenmissionen
und globale Experimente,
• die Modellierung von komplexen geowissenschaftlichen
Prozessen,
• die Ausführung von zeitkritischen Simulationen, z. B.
im Rahmen der Frühwarnung bei unmittelbar drohenden
Naturkatastrophen,
• die Suche von und Zugang zu Messdaten, prozessierten
Daten und hochwertigen Informationsprodukten
und
• die langfristige Sicherung und Verfügbarkeit wichtiger,
hochvolumiger, wissenschaftlicher Daten, z. B.
Monitoring-Daten.
Die Funktionen der Plattform sollen dem
Anwender als Dienste einer Service-
Orientierten Architektur (SOA) über
anwendungsspezifische Portale angeboten
werden. Auf diese Weise können verfügbare
Ressourcen wesentlich flexibler
im Rahmen unterschiedlicher Aufgabenstellungen
und Anwendungen kombiniert
und genutzt werden. Für die Intensivierung
der Vernetzung mit Hochschulen, anderen
Forschungsinstituten und der Wirtschaft
ergeben sich signifikante Impulse.
Der Aufbau der eScience-Plattform beinhaltet
sowohl eine wesentliche Verstär-
kung der Computing-Ressourcen als auch den Ausbau der
Kapazitäten für die Speicherung und Archivierung von
Daten. Durch bereits durchgeführte Umfragen und Studien
liegen konkrete Vorstellungen über die Gestaltung der
Plattform vor. Darüber hinaus soll die Nutzung dieser
Angebote durch leistungsfähige aber kostengünstige Projekt-
und/oder Anwendungsportale gefördert werden. Der
Aufbau der eScience-Plattform im GFZ Potsdam beinhaltet
folgende, konkrete Maßnahmen:
Breitbandausbau Netzwerk: Zum gegenwärtigen Zeitpunkt
sind die Leitungs- und Vermittlungsinfrastrukturen
auf dem Telegraphenberg überwiegend auf einen Durchsatz
von maximal 100 Mbit/s ausgelegt. Die Anbindung
einzelner Gebäude und Einheiten erfolgt allerdings noch
mit Kapazitäten von 10 Mbit/s. Durch den Ausbau des
Netzwerks (Gbit/s) auf dem Telegrafenberg wird es möglich,
nicht nur den Zugriff auf und den Datentransfer zwischen
Diensten zu verbessern, sondern auch die Möglichkeiten
des Massendatenmanagements zu erweitern.
Erweiterung des High Performance Cluster (HPC): Der Aufbau
des Compute-Services mit mindesten 256 Knoten
basiert auf dem Einsatz von Standard-Cluster-Technologien.
Damit steht eine ausreichende Rechnerleistung für die Prozessierung,
Modellrechnungen, Simulationen und verteilte
Applikationen zur Verfügung (Abb. 11). Eine optimale Performance
kann durch High-Speed-Connections (Infini-
Band) erreicht werden, die den Datenfluss zwischen den einzelnen
Knoten optimieren, die Latenzzeiten verringern und
die nutzbare Bandbreite zur Datenübertragung erhöhen. Die
Steuerung des HPC erfolgt über eine Managementsoftware,
mit der das System konfi-guriert, die Lastverteilung überwacht
und die Nutzer-Accounts verwaltet werden. Beim
Transfer existierender Anwendungen auf das HPC ist ein
entsprechender Support für die effiziente Parallelisierung
und die detaillierte Code-Optimierung erforderlich.
Redesign Massendatenmanagement: Im August 2004
wurde im Rahmen einer externen Studie eine Situationsanalyse
zum Massendatenmanagement im GFZ durchgeführt.
Diese zeigte, dass die wachsenden Anforderungen
nicht länger durch einen rein quantitativen Ausbau der
Speichersysteme erreicht werden können. Vielmehr schlägt
Abb. 11: Entwicklung des Rechenzeitbedarfs von 2000 bis 2010
Development of computing demand from 2000 to 2010
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam