Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

B - Programmstruktur
Das Helmholtz-Programm Wissenschaftliches Rechnen ist in drei Themen gegliedert:
• Thema 1: Nationales Supercomputer-Zentrum John von Neumann-Institut für Computing
(NIC)
• Thema 2: Computational Science, Algorithmen und Architekturen
• Thema 3: Grid-Computing
Die Themen 1 und 2 werden vollständig vom FZJ behandelt. Thema 3 wird gemeinsam von FZJ und
FZK bearbeitet. Die Arbeit in Jülich wird weitgehend vom Zentralinstitut für Angewandte Mathematik
(ZAM) ausgeführt. Ein kleiner, stark fokussierter Teil wird in der NIC-Forschungsgruppe Komplexe
Systeme durchgeführt.
C - Programmergebnisse
Thema 1: Nationales Supercomputer-Zentrum John von Neumann-Institut für Computing (NIC)
In diesem Programmteil werden die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des ZAM für Betrieb und
Weiterentwicklung des Supercomputer-Systems im nationalen Supercomputer-Zentrum "John von
Neumann-Institut für Computing (NIC)" beschrieben.
Betrieb
Anfang 2004 wurde der neue IBM-Supercomputer Jump (Jülich Multi Prozessor), bestehend aus 41
Rechenknoten und einem knotenübergreifenden High Performance Switch, planmäßig in der neuen
Maschinenhalle des ZAM installiert; der Benutzerbetrieb startete Anfang Februar. Zu diesem Zeitpunkt
stand den Benutzern des FZJ und des NIC der leistungsfähigste Rechner Europas zur Verfügung, mit
einer Peak-Performance von 8,9 TeraFlops, einem nach wie vor in Europa nicht übertroffenen 5
TeraBytes großen Hauptspeicher und einer Plattenspeicherkapazität von 50 TeraBytes. Die
Verfügbarkeit des IBM Systems ist sehr hoch; die Benutzer nahmen es schnell an und lasten es sehr
gut aus. Den großen Bedarf für dieses System belegt u. a. die fünffache Überbuchung der zur
Verfügung stehenden Rechenzeit durch die eingereichten Anträge.
Um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten, wurden Verfahren zur Software-Installation und -
Adaption etabliert sowie Werkzeuge zur Systemadministration und zum automatisierten Betrieb
entwickelt. Durch Tuning-Maßnahmen konnte der Gesamtdurchsatz verbessert werden. Das
Batchsystem LoadLeveler wurde an die Anforderungen der Benutzer angepasst und UNICORE als
Grid-Zugang verfügbar gemacht. Durch das am ZAM entwickelte grafische Tool llview kann das
System überwacht werden; in Verbindung mit dem Monitoring der System-Performance können
zeitnah Engpässe aufgespürt und schnellstmöglich behoben werden. Durch mehrere Software-
Upgrades konnten im Laufe des Jahres die Werte für Latenz und Bandbreite bei der
knotenübergreifenden Kommunikation erheblich verbessert werden.
Im Bereich Benutzerverwaltung, Überwachung und Monitoring, Administration und Benutzerberatung
wurde LDAP als neue Technologie zur Benutzerauthentisierung eingesetzt und in die
Produktionsumgebung integriert. Programme zur Benutzerkontingentierung und weitere Dispatch-
Funktionen zum Accounting wurden entwickelt. Die Startup-Prozeduren des Systems wurden erweitert
und durch Fehleranalysen und Recovery wichtiger Komponenten verfeinert. Durch Erweiterung der
Überwachungsfunktionen stehen bei einem Knotenausfall jederzeit aktuelle Daten zur
Problembearbeitung bereit. Weitere Tools zum Monitoring, zur Gewährleistung der Integrität der
Systemdaten im Cluster, zur Erstellung relevanter Systeminformationen sowie Erstellung von
Übersichten bzgl. des belegten residenten und migrierten Benutzer-Plattenplatzes wurden
implementiert. Neue Software-Werkzeuge, Beratung und Dokumentation unterstützten die Benutzer,
insbesondere bei der Migration von Daten der Cray-Rechner zum IBM-System. Die Dokumentation
des IBM-Systems im Web wurde überarbeitet und erweitert.
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