GridUNESP


Núcleo de Computação Científica
UNESP
Processamento X Banda


Capacidade dobra a cada:
  18 meses
  Transistores
  12 meses
  Armazenamento
   9 meses
  Transmissão de dados




                           14
Grid
Utiliza rede de alta
velocidade para conectar
recursos computacionais
distribuídos

                      • Middleware:

                           – Localiza os dados e o poder
                             computacional disponível
                           – Distribui os jobs nos diferentes
                             recursos/sites
                           – Fornece um método de acesso
                             comum aos diversos sistemas
                           – Administra a autenticação,
                             autorização, monitoramento,
                             segurança, etc.
                                                                15
GridUNESP




            16
             16
Áreas de Pesquisa
    Redes                   Química                                                                    Física de 
  Biológicas               Relativística                                                            Altas Energias


               Dinâmica                                                                          Modelagem 
               Molecular                                                                          Geológica

    Física
                             Segurança
    Médica                                                                                              Turbulência
                              de Rede

                                Structure Factor S(k) - F = 1.2 - Kagomé Lattice




               QCD na                                                                       Supercondutividade
                Rede                                                                             a Altas Tc
                                                                              Y Direction
                                         X Direction




                                                                                                                     17
Algumas Iniciativas Americanas

Universidades              New York State Grid (NYSGrid)

                             State University of New York (SUNY)
  Harvard (Crimson Grid)     Columbia University
  Wisconsin (GLOW)           Cornell University
  Texas (UTGrid)             Hauptman-Woodward Medical Institute,
                             Marist College
  Michigan (MGRID)
                             New York University (NYU)
  Buffalo (ACDC)
                             Niagara University
  Iowa (HawkGrid)            Rochester Institute of Technology
  ...                        University of Rochester
                             Rensselaer Polytechnic Institute
                             Syracuse University


                                                               18
Algumas Aplicações
 Previsão do tempo e aquecimento global
 Prospecção de Petróleo
 Design de drogas farmacêuticas
 Fusão nuclear
 Genômica e Proteômica
 Supercondutividade
 Ciência dos Materiais
 Desenho de Semicondutores
 Turbulência
 Aero e hidrodinâmica
 Cromodinâmica Quântica
 Física de Altas Energias
 Astronomia
 Reconhecimento de voz e imagem

                                          19
Trinity Church, Nova York
O órgão (1846) destruído no atentado de 11/Setembro
Reparo: US$ 3 milhões de dólares e 5 anos
Como solução temporária:
  Construíram um órgão elétrico
  Usaram amostras de alta
  qualidade e longa duração
  de outros órgãos
  Utilizaram 10 computadores
  e 60 caixas de som
O resultado ficou tão bom que não será substituído
  “The sound is so real, so phenomenal, so life-like, that I defy anybody
     to tell me they’re not listening to a real pipe organ”


                                                                      20
Clusters: 33.3 TeraFlops
 1 Cluster Central (2.048 núcleos)
 7 Clusters Secundários (896 núcleos)
    Aquisição: entre os 40 maiores do mundo
    Entrega: entre os 100 maiores do mundo
    Operação: ???




                                              21
Top 500




          22
Data Center: Barra Funda




                           23
NCC: Estado-da-Arte
Poder de processamento (33 TeraFlops):
   Equivale a ~10.000 desktops (P4)

Capacidade de armazenamento (200 TB):
   5.000 discos rígidos de 40 GB ou
   Pilha de DVD da altura de um prédio de 18 andares

Capacidade de comunicação (2 X 10 Gbps):
   5.000 vezes mais rápido do que a banda larga doméstica (2 Mbps)
   Sugestão: concerto online, com participantes de várias partes do
   mundo tocando em conjunto via videoconferência.

Capacidade de Refrigeração (1 milhão de BTU/h):
   Permitiria cerca de 350 pessoas trabalhando em seus PC's a uma
   temperatura constante de 22 graus,


                                                                      24
Infraestrutura física
Campus Barra Funda e MetroSAMPA
                   ANSP
     Academic Network at Sao Paulo
                 BIREME
Centro Latino-Americano e do Caribe de
      Informação em Ciências da Saúde
                  CEFET
Centro Federal de Educação Tecnológica
                  IButantan
            Instituto Butantan
                  InCOR
 Fundação Zerbini/Instituto do Coração
                   IPEN
  Instituto de Pesquisas Energéticas e
                   Núcleares
                    IPT
 Instituto de Pesquisas Tecnológicas do
             Estado de São Paulo
                Mackenzie
  Universidade Presbiteriana Mackenzie
                    PUC
     Pontifícia Universidade Católica
                   RNP
   Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
                  UNESP
      Universidade Estadual Paulista
                UNIFESP
   Universidade Federal de São Paulo
       Escola Paulista de Medicina
                    USP
        Universidade de São Paulo




                                                26
Rede: Tecnologia WDM




Wavelength
Division
Multiplexing
29
29
Barra Funda: Conexão Redundante



                      MetroSAMPA
                        10 Gbps



     KyaTera
 Pesquisa – 10 Gbps
OSG & EGEE
• EGEE
  – Enabling Grids for E-Science

• OSG
  – Open Science Grid




                                    31
                                   31
Linhas de Ação

Infraestrutura computacional deve servir a toda Universidade e
não apenas a algumas áreas ou grupos.

Alavancar a pesquisa científica, ensino, extensão e inovação

   Fornecer ferramentas para projetos existentes que possuam alta
   demanda de processamento e/ou armazenamento de dados
   Abrir a possibilidade de grupos de pesquisa se engajarem em novos
   projetos com essas características
   Promover o engajamento das áreas de TI e Ciências da Computação
   Promover o acesso à tecnologia de ponta na área de grid computing
   Alavancar pesquisa em redes ópticas avançadas: circuitos dinâmicos
   Dar suporte a pesquisadores na adaptação (gridificação) das
   aplicações
   Promover o contato com empresas privadas para treinamento e
   desenvolvimento

                                                                        32
Linhas de Ação
Acordos de Cooperação ou Parcerias:

   Associação Brasileira de Tecnologia de Luz Síncrotron (ABTLuS):
   Observatório Nacional (DES/SLOAN/LSST)
   Petrobrás

Formação de Recursos Humanos

   Infraestrutura para geração de conteúdo para treinamento presencial
   e a distância
   Parceria com empresas para ceder o espaço físico em troca de vagas
   para docentes, estudantes e funcionários da UNESP
   Organização de curso estruturado que atenda aos interesses comuns
   Estabelecimento de uma grade que possa evoluir no futuro para um
   curso regular (extensão, aperfeiçoamento, etc.)



                                                                         33
18 de setembro: um dia a ser lembrado

Todos os clusters do interior foram ligados e
começaram a ser configurados e monitorados a
partir do NCC.

A conexão de 10 Gbps do NCC ao Network
Access Point (NAP) do Brasil foi feita e certificada.

O cluster do SPRACE (~ 5 toneladas) foi
desmontado, e transportado da USP voltando a
operar em 32 horas!

                                                   34

Inauguracao NCC

  • 1.
  • 14.
    Processamento X Banda Capacidadedobra a cada: 18 meses Transistores 12 meses Armazenamento 9 meses Transmissão de dados 14
  • 15.
    Grid Utiliza rede dealta velocidade para conectar recursos computacionais distribuídos • Middleware: – Localiza os dados e o poder computacional disponível – Distribui os jobs nos diferentes recursos/sites – Fornece um método de acesso comum aos diversos sistemas – Administra a autenticação, autorização, monitoramento, segurança, etc. 15
  • 16.
  • 17.
    Áreas de Pesquisa Redes  Química Física de  Biológicas Relativística Altas Energias Dinâmica Modelagem  Molecular Geológica Física Segurança Médica Turbulência de Rede Structure Factor S(k) - F = 1.2 - Kagomé Lattice QCD na  Supercondutividade Rede a Altas Tc Y Direction X Direction 17
  • 18.
    Algumas Iniciativas Americanas Universidades New York State Grid (NYSGrid) State University of New York (SUNY) Harvard (Crimson Grid) Columbia University Wisconsin (GLOW) Cornell University Texas (UTGrid) Hauptman-Woodward Medical Institute, Marist College Michigan (MGRID) New York University (NYU) Buffalo (ACDC) Niagara University Iowa (HawkGrid) Rochester Institute of Technology ... University of Rochester Rensselaer Polytechnic Institute Syracuse University 18
  • 19.
    Algumas Aplicações Previsãodo tempo e aquecimento global Prospecção de Petróleo Design de drogas farmacêuticas Fusão nuclear Genômica e Proteômica Supercondutividade Ciência dos Materiais Desenho de Semicondutores Turbulência Aero e hidrodinâmica Cromodinâmica Quântica Física de Altas Energias Astronomia Reconhecimento de voz e imagem 19
  • 20.
    Trinity Church, NovaYork O órgão (1846) destruído no atentado de 11/Setembro Reparo: US$ 3 milhões de dólares e 5 anos Como solução temporária: Construíram um órgão elétrico Usaram amostras de alta qualidade e longa duração de outros órgãos Utilizaram 10 computadores e 60 caixas de som O resultado ficou tão bom que não será substituído “The sound is so real, so phenomenal, so life-like, that I defy anybody to tell me they’re not listening to a real pipe organ” 20
  • 21.
    Clusters: 33.3 TeraFlops 1 Cluster Central (2.048 núcleos) 7 Clusters Secundários (896 núcleos) Aquisição: entre os 40 maiores do mundo Entrega: entre os 100 maiores do mundo Operação: ??? 21
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    NCC: Estado-da-Arte Poder deprocessamento (33 TeraFlops): Equivale a ~10.000 desktops (P4) Capacidade de armazenamento (200 TB): 5.000 discos rígidos de 40 GB ou Pilha de DVD da altura de um prédio de 18 andares Capacidade de comunicação (2 X 10 Gbps): 5.000 vezes mais rápido do que a banda larga doméstica (2 Mbps) Sugestão: concerto online, com participantes de várias partes do mundo tocando em conjunto via videoconferência. Capacidade de Refrigeração (1 milhão de BTU/h): Permitiria cerca de 350 pessoas trabalhando em seus PC's a uma temperatura constante de 22 graus, 24
  • 25.
  • 26.
    Campus Barra Fundae MetroSAMPA ANSP Academic Network at Sao Paulo BIREME Centro Latino-Americano e do Caribe de Informação em Ciências da Saúde CEFET Centro Federal de Educação Tecnológica IButantan Instituto Butantan InCOR Fundação Zerbini/Instituto do Coração IPEN Instituto de Pesquisas Energéticas e Núcleares IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo Mackenzie Universidade Presbiteriana Mackenzie PUC Pontifícia Universidade Católica RNP Rede Nacional de Ensino e Pesquisa UNESP Universidade Estadual Paulista UNIFESP Universidade Federal de São Paulo Escola Paulista de Medicina USP Universidade de São Paulo 26
  • 28.
  • 29.
  • 30.
    Barra Funda: ConexãoRedundante MetroSAMPA 10 Gbps KyaTera Pesquisa – 10 Gbps
  • 31.
    OSG & EGEE •EGEE – Enabling Grids for E-Science • OSG – Open Science Grid 31 31
  • 32.
    Linhas de Ação Infraestruturacomputacional deve servir a toda Universidade e não apenas a algumas áreas ou grupos. Alavancar a pesquisa científica, ensino, extensão e inovação Fornecer ferramentas para projetos existentes que possuam alta demanda de processamento e/ou armazenamento de dados Abrir a possibilidade de grupos de pesquisa se engajarem em novos projetos com essas características Promover o engajamento das áreas de TI e Ciências da Computação Promover o acesso à tecnologia de ponta na área de grid computing Alavancar pesquisa em redes ópticas avançadas: circuitos dinâmicos Dar suporte a pesquisadores na adaptação (gridificação) das aplicações Promover o contato com empresas privadas para treinamento e desenvolvimento 32
  • 33.
    Linhas de Ação Acordosde Cooperação ou Parcerias: Associação Brasileira de Tecnologia de Luz Síncrotron (ABTLuS): Observatório Nacional (DES/SLOAN/LSST) Petrobrás Formação de Recursos Humanos Infraestrutura para geração de conteúdo para treinamento presencial e a distância Parceria com empresas para ceder o espaço físico em troca de vagas para docentes, estudantes e funcionários da UNESP Organização de curso estruturado que atenda aos interesses comuns Estabelecimento de uma grade que possa evoluir no futuro para um curso regular (extensão, aperfeiçoamento, etc.) 33
  • 34.
    18 de setembro:um dia a ser lembrado Todos os clusters do interior foram ligados e começaram a ser configurados e monitorados a partir do NCC. A conexão de 10 Gbps do NCC ao Network Access Point (NAP) do Brasil foi feita e certificada. O cluster do SPRACE (~ 5 toneladas) foi desmontado, e transportado da USP voltando a operar em 32 horas! 34