集群服务的配置

　　管理节点一块网卡接外网，另一块接交换机，交换机用于连接计算节点所组成的局域网中的每个客户端。每个计算节点的IP地址配置好后，安装SSH，并生成公钥和私钥，之后将.SSH文件夹复制到集群其他节点上，验证是否所有节点之间可以SSH无密码登录。

　　在之前安装操作系统时用到了NFS服务，NFS是Network File System的简称，它的最大特点是可以通过网络让不同的机器彼此共享文件。在Client端扫描可以使用的Server共享目录，之后建立挂载点，使用mount命令挂载远程共享目录，并验证所有节点是否已共享成功。

　　集群用户的集中管理通过NIS服务实现，其将所有用户帐户信息放置在一台服务器上进行集中验证。NIS服务器的应用结构分为NIS服务器和NIS客户机两个角色。服务器端的配置需要建立NIS域名，以便该服务器主机能够进行正确的网络配置。需要注意的是, 该服务器主机中对本地用户账号、组账号等信息(文件)更改后需要重新构建数据库文件的内容，否则其客户端主机获得的信息不会自动更新。

　　作业管理使用的是本地集群调度器torque，它代码开放、免费获取，支持批处理、交互式作业及串行、多种并行作业。安装配置好Torque之后，只需在Server上用脚本提交作业，提交的任务会形成任务队列，依次执行，有效地分配资源，避免资源竞争。

　　深腾7000G集群管理

　　硬件架构

　　深腾7000G服务器是专为连接GPU 设计的，采用基于Intel 架构的商用服务器，通过高速通信网络实现节点间互连，能够很好地支持大规模科学工程计算，具有结点选择丰富灵活、机群域网专业高效、基础架构完备可靠与机群管理简洁实用等技术优点。

　　深腾7000G系统峰值浮点计算能力为每秒200万亿次。全机由1个接入控制台、100个计算节点、1个存储I/O节点以及计算网络、存储网络、管理网络共同组成，外部文件存储由50TB容量的磁盘阵列组成。

　　节点配置

　　深腾7000G的计算节点均包含2个XeonE5504CPU处理器及2个TeslaC1060GPU处理器，2GB内存，500GB硬盘，最多可以同时运行200个CUDA程序。

　　深腾7000G集群安装的操作系统为Red Hat Enterprise Linux Server release 5.6，提供给用户的并行计算环境有MPICH、Intel MPI等。为了有效利用该集群众多GPU 所提供的计算能力，集群还提供了CUDA-SDK和CUDA-Toolkit等相关GPU开发平台。

　　深腾7000G集群采用了著名的开源作业处理系统Torque+Maui的资源管理组合，同时部署了ganglia监控系统，便于系统管理员和用户实时了解集群的相关运行状况。

　　应用管理

　　CPU不仅具有可编程能力，而且还具备高强度并行计算能力，在大规模和多网格计算上有很好的优势，深腾7000G集群的CPU/GPU混合构架，能够满足科学计算中多尺度结构离散模拟对高性能计算系统的苛刻需求。目前在深腾7000G上已经开发和正在开发的应用有：加速器束流模拟研究、离子束与物质相互作用研究、重离子束与物质相互作用后的缺陷扩散研究、材料的力学性质研究、加速器模拟研究、流体力学模拟研究及分子动力学研究等。

　　深腾7000G的应用已为近物所超算中心发展高性能计算发挥了重要作用，目前得到的结果显示，GPU相比CPU具有较高的加速比和并行效率。为了更大程度提高程序的并行效率，要求所编写的并行算法中尽量实现并行化，程序有较好的负载均衡，减少网络通信。这将是程序开发人员所面临的更大挑战。

　　高性能计算机在科研工作中的应用必不可少。在物理学研究过程中，经常需要采集海量的数据，进行大量实验，但是庞大的实验数据，高昂的实验成本，已成为当今物理学快速发展的瓶颈，而高性能计算集群很好地解决了这些问题。因此，发展高性能计算集群势在必行。

　　(作者单位1为中国科学院近代物理研究所，2为兰州大学信息科学与工程学院)