不得不說(shuō)臺(tái)風(fēng)“山竹”來(lái)得快去得也快

周日廣東多個(gè)城市還在接受狂風(fēng)暴雨的洗禮

周一上班族就開(kāi)啟了通勤路上的“披荊斬棘”

天氣情況的變化自古就影響著民生大計(jì)

在古代，人們常依據(jù)風(fēng)向、動(dòng)物異象等預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)，比如“東風(fēng)轉(zhuǎn)北，搓繩縛屋”，大量淺海魚(yú)類上浮，較大的深海魚(yú)來(lái)到淺海等信號(hào)，來(lái)判斷臺(tái)風(fēng)是否來(lái)臨，并做好準(zhǔn)備。

然而由于技術(shù)條件限制，古時(shí)的臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性都較差，因而每次臺(tái)風(fēng)對(duì)沿海居民來(lái)說(shuō)都是一場(chǎng)災(zāi)難。

而今天，我們不僅看到臺(tái)風(fēng)在哪里出生，還能預(yù)知臺(tái)風(fēng)走向何處！

這要多虧于HPC（高性能計(jì)算）這一氣象應(yīng)用領(lǐng)域的法寶，通過(guò)應(yīng)用衛(wèi)星、雷達(dá)、自動(dòng)觀測(cè)站等一系列探測(cè)工具獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，再通過(guò)數(shù)值模式，對(duì)天氣變化過(guò)程進(jìn)行深入的模擬研究和預(yù)報(bào)試驗(yàn)。HPC在氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中有著核心支撐地位，能有效起到保護(hù)生命、預(yù)防財(cái)產(chǎn)損失。

古有“草船借箭”的故事給諸葛亮博得“神機(jī)妙算”的美名。如今，“神機(jī)妙算”的重任由HPC接任，而且除了氣象預(yù)測(cè)，HPC在地震預(yù)測(cè)、碰撞試驗(yàn)、生命科學(xué)，甚至零售、制造、金融領(lǐng)域等都發(fā)揮著重要且不可替代的作用。

關(guān)于HPC，今天為大家介紹上海交通大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱上海交大）的HPC項(xiàng)目。

2017年9月，教育部發(fā)布世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)高校及建設(shè)學(xué)科名單（簡(jiǎn)稱“雙一流”）。上海交大成功入選。在“雙一流”建設(shè)方案中，上海交大確立了三個(gè)階段目標(biāo)：到2020年躋身世界一流大學(xué)行列，若干學(xué)科進(jìn)入世界一流前列；2030年進(jìn)入世界一流大學(xué)前列，若干學(xué)科方向具有世界領(lǐng)先地位；2050年建成卓越的世界一流大學(xué)。

而要支持上述三階段目標(biāo)，上海交大首先升級(jí)了其高性能計(jì)算（以下簡(jiǎn)稱HPC）系統(tǒng)，以保障生命科學(xué)、仿真設(shè)計(jì)等重點(diǎn)學(xué)科的科研和教學(xué)。

HPC助推上海交大“雙一流”建設(shè)

“雙一流”與HPC：上海交大入選“雙一流”，與其強(qiáng)大的科研實(shí)力和堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)科研平臺(tái)建設(shè)密不可分。其中HPC對(duì)于上海交大多個(gè)學(xué)科建設(shè)和科研工作的推進(jìn)起到至關(guān)重要的作用。例如，針對(duì)生命科學(xué)，HPC可以用來(lái)進(jìn)行生物分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定、生物信息學(xué)類計(jì)算、分子動(dòng)力學(xué)類計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助藥物類計(jì)算等，從而滿足上海交大在這一領(lǐng)域的科研項(xiàng)目需求。

針對(duì)工程仿真，HPC的用途更多，如用來(lái)艦船/車輛等大型產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)靜力、動(dòng)力響應(yīng)、安全性分析等；大壩/超高層建筑/橋梁等大型土木建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析，水流/風(fēng)載/通風(fēng)計(jì)算等。

總體而言，上海交大HPC系統(tǒng)的建立，在滿足其自身在科研、學(xué)科以及重要課題研究等方面高端需求的同時(shí)，還助力上海交大在“雙一流”建設(shè)中成為前沿學(xué)術(shù)科技的創(chuàng)新主陣地，從而躋身世界一流大學(xué)行列。

開(kāi)展“雙一流”建設(shè)

上海交大HPC系統(tǒng)亟待升級(jí)

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隨著“雙一流”建設(shè)的推進(jìn)，上海交大的科研項(xiàng)目越來(lái)越多，HPC系統(tǒng)每年要為數(shù)百個(gè)科研項(xiàng)目提供2300萬(wàn)核小時(shí)甚至更多的計(jì)算能力，并且眾多科研項(xiàng)目帶來(lái)的龐大數(shù)據(jù)量對(duì)IT資源的需求也越來(lái)越大，這給從成立之后一直沒(méi)有升級(jí)的 HPC系統(tǒng)帶來(lái)了巨大壓力：

存儲(chǔ)容量達(dá)到“紅色警戒”：理工科是上海交大的強(qiáng)項(xiàng)，如物理、天文、生命科學(xué)等自然科學(xué)以及一些新興學(xué)科都是使用 HPC 較多的學(xué)科。這些學(xué)科的課題研究本身對(duì)于數(shù)據(jù)的要求較高，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也較大。上海交大HPC系統(tǒng)建成時(shí)，系統(tǒng)的可用容量為500 多TB，而不到一年，存儲(chǔ)利用率就超過(guò)90%，已經(jīng)達(dá)到存儲(chǔ)需求的“紅色警戒”。并且數(shù)據(jù)量還在不斷攀升，存儲(chǔ)已經(jīng)成為整個(gè)HPC系統(tǒng)的性能和容量瓶頸。

集群計(jì)算性能不穩(wěn)定：為了支撐海量的計(jì)算任務(wù)，上海交大的HPC系統(tǒng)配備了332個(gè)CPU節(jié)點(diǎn)，130塊GPU加速卡和65個(gè)GPU加速卡節(jié)點(diǎn)。但由于HPC 存儲(chǔ)性能的不穩(wěn)定，在大規(guī)模并行計(jì)算讀寫大量小文件操作方面，速度仍然較慢，從而拖慢整個(gè)數(shù)據(jù)的處理進(jìn)程。上海交大需要能夠彈性擴(kuò)展計(jì)算資源，以不斷提高存儲(chǔ)的吞吐量和性能，從而為整個(gè)HPC系統(tǒng)提供有力支持。

系統(tǒng)運(yùn)維管理“拖后腿”：上海交大的HPC系統(tǒng)作為校級(jí)平臺(tái)，要為全校所有院系的科研和教學(xué)項(xiàng)目提供支持。這就要求能夠?qū)PC集群進(jìn)行集中、透明的部署、管理、監(jiān)控和調(diào)度，在大幅提高計(jì)算能力的同時(shí)，加速應(yīng)用處理。然而上海交大缺乏專業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，且現(xiàn)有HPC系統(tǒng)管理的復(fù)雜性還帶來(lái)整個(gè)HPC系統(tǒng)運(yùn)維過(guò)程中高故障率，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)的流暢性。

戴爾易安信

為上海交大HPC升級(jí)保駕護(hù)航

戴爾易安信借助安裝了Intel EE for Lustre 軟件的HPC存儲(chǔ)解決方案，為上海交大搭建了一個(gè)高性能、高可靠HPC系統(tǒng)，滿足科研及教學(xué)項(xiàng)目的計(jì)算和存儲(chǔ)需求。

消除容量瓶頸：上海交大HPC新系統(tǒng)配備了戴爾易安信PoweEdge服務(wù)器和高密度磁盤陣列，向上擴(kuò)容可達(dá)180塊硬盤。新系統(tǒng)上線后，系統(tǒng)容量提升三倍，可投入使用的存儲(chǔ)容量達(dá)到2PB，后續(xù)還會(huì)繼續(xù)擴(kuò)容至 3PB，為未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了保障。例如，生命科學(xué)學(xué)院基因測(cè)序課題組在進(jìn)行項(xiàng)目研究時(shí)，再也不受原來(lái)系統(tǒng)在容量或性能上的限制，已經(jīng)在新的系統(tǒng)上新增存儲(chǔ)100TB。

滿足各種項(xiàng)目性能需求：戴爾易安信雙控制器高速連接、高性能RAID以及GPU，保證了上海交大各類科研項(xiàng)目對(duì)HPC環(huán)境中高性能處理能力需求。此外，戴爾易安信磁盤陣列自帶高性能層許可，通過(guò)自動(dòng)分層處理滿足對(duì)象存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)的性能要求，加快小文件讀寫速度。相比舊系統(tǒng)，新系統(tǒng)運(yùn)行更為穩(wěn)定，例如，在進(jìn)行基因測(cè)序分析時(shí)，課題組成員可以同時(shí)利用100 多個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)完成高通量的分析任務(wù)。

管理運(yùn)維自動(dòng)化減輕管理負(fù)擔(dān)：Intel文件系統(tǒng)(IML)提供了智能、豐富且直觀的統(tǒng)一web管理界面，管理運(yùn)維人員無(wú)需專業(yè)技能即可輕松查看整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量和故障點(diǎn)。并且當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，管理員只要遠(yuǎn)程登錄到管理界面，通過(guò)實(shí)時(shí)、近實(shí)時(shí)監(jiān)控，迅捷完成故障恢復(fù)，這為各院系課題組科研和教學(xué)的正常、順利進(jìn)行提供了保障。

戴爾科技集團(tuán)加速HPC在各行業(yè)著陸

戴爾科技集團(tuán)在HPC領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，由于數(shù)據(jù)量激增和企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展所帶來(lái)的業(yè)務(wù)模式和應(yīng)用模式的變化，使企業(yè)對(duì)IT計(jì)算性能的需求不斷提升，而HPC正是能解決企業(yè)難題的有力手段。不同行業(yè)和不同企業(yè)對(duì)HPC的需求各不相同，而功能強(qiáng)大和復(fù)雜的傳統(tǒng)HPC解決方案未必適合所有的企業(yè)。作為在IT企業(yè)級(jí)市場(chǎng)領(lǐng)軍的廠商，戴爾科技在HPC領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，加速HPC在各行業(yè)著陸，包括：

• 加速開(kāi)源落地：戴爾科技是OpenHPC創(chuàng)始成員之一，加速開(kāi)源在HPC方案落地的能力。

• 中國(guó)戰(zhàn)略投入：戴爾科技在北京建立了高性能計(jì)算創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，可幫助中國(guó)的用戶實(shí)現(xiàn)軟硬件的測(cè)試、驗(yàn)證和創(chuàng)新。

• 全球資源整合：戴爾科技通過(guò)全球戰(zhàn)略聯(lián)盟，結(jié)合HPC咨詢和服務(wù)，保證用戶在HPC方面的投資回報(bào)，確保HPC業(yè)務(wù)穩(wěn)定安全。

• 開(kāi)放產(chǎn)品方案：戴爾科技提供一系列基于開(kāi)放技術(shù)的HPC端到端產(chǎn)品和針對(duì)典型行業(yè)HPC簡(jiǎn)化方案，保證高可擴(kuò)展HPC的穩(wěn)定安全，讓更多中小企業(yè)將HPC作為業(yè)務(wù)創(chuàng)新引擎。

• 高性能生態(tài)鏈：戴爾科技將推動(dòng)中國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型IT生態(tài)鏈作為戰(zhàn)略，通過(guò)云聯(lián)盟、與中科院自動(dòng)化所的深度學(xué)習(xí)戰(zhàn)略合作，根據(jù)中國(guó)市場(chǎng)需求，打造HPC生態(tài)環(huán)境，簡(jiǎn)化HPC部署和使用，提高HPC創(chuàng)新和管理效率。

戴爾科技HPC 解決方案

研究領(lǐng)域HPC解決方案：包括PowerEdge機(jī)架式服務(wù)器C4130；英特爾Xeon Phi處理器或NVIDIA GPU；基于英特爾Lustre的分布式存儲(chǔ)；Dell Networking高性能以太網(wǎng)或Infiniband網(wǎng)絡(luò)；Bright Cluster Manager集群管理軟件。

生命科學(xué)HPC解決方案：模塊化C6320服務(wù)器；PowerEdge 服務(wù)器作為大內(nèi)存節(jié)點(diǎn)；基于Lustre存儲(chǔ)方案或NFS存儲(chǔ)方案，或Dell EMC Isilon存儲(chǔ)方案；Dell Networking 和 Mellanox InfiniBand 交換機(jī)。

制造業(yè)HPC解決方案：Precision工作站。

深度學(xué)習(xí)HPC解決方案：“諸葛·深知”。

戴爾科技集團(tuán)不斷提升創(chuàng)新能力進(jìn)行產(chǎn)品布局，同時(shí)整合優(yōu)秀資源，率先推出了針對(duì)研究領(lǐng)域、生命科學(xué)、制造業(yè)、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的高性能方案；并且戴爾科技集團(tuán)積極聯(lián)合領(lǐng)先的合作伙伴，采納社區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)高性能計(jì)算平臺(tái)生態(tài)圈的建立，全方位將高性能計(jì)算市場(chǎng)化、商用化、普及化，滿足各種層次各行業(yè)用戶的應(yīng)用需求，幫助更多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的多亏它，让大家做好“山竹”来袭的准备【Make It Real故事汇】的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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