INLINE Technologies и «Т-Платформы» модернизируют суперкомпьютерные центры Росгидромета

Через 10 месяцев новый суперкомпьютер производительностью 1,2 петафлопса начнет работу в Мировом метеорологическом центре в Москве; еще две установки по 76 терафлопсов – в региональных специализированных метеорологических центрах в Новосибирске и Хабаровске. Вычислительная мощность систем Росгидромета возрастет более чем на порядок. Это позволит кардинально улучшить разрешение компьютерных моделей, применяемых для прогноза погоды и климата, и повысить их точность. Например, горизонтальное разрешение глобальной спектральной прогностической модели на 10 суток вырастет в 3 раза. Это было бы невозможно без модернизации вычислительных систем, поскольку для выполнения лишь одного такого расчета в требуемый технологический временной интервал нужно потратить 2000 процессоро-часов компьютерного времени.

От качества и сроков предоставления гидрометеорологической и гелиогеофизической информации, которую обеспечивает Росгидромет каждый день, зачастую зависят жизни людей. Структура Всемирной метеорологической организации (ВМО) базируется на 3 мировых метеорологических центрах, один из которых расположен в Москве. Национальные центры, выпускающие оперативные прогнозы погоды для своих стран, используют информацию мировых и других ведущих метеорологических центров. И для того, чтобы Россия могла выполнять взятые на себя обязательства по международному обмену данными, Росгидромет должен повышать точность и снижать время расчета прогнозов. Новые суперкомпьютеры позволят улучшить не только кратко- и среднесрочное прогнозирование, но и усовершенствовать сезонные прогнозы, которые требуют обработки исторических данных за 30 лет.

Росгидромет увеличивает вычислительные мощности наряду с другими ведущими мировыми прогностическими центрами, которые переводят свои модели на суперкомпьютеры петафлопсного уровня. И в этом процессе лидируют решения на базе вычислительных комплексов производства американской компании Cray. Согласно мировому суперкомпьютерному рейтингу, Cray произвел более 60 % всех крупнейших вычислителей планеты, занятых обработкой гидрометеорологических данных. Опыт мирового лидера на рынке суперкомпьютеров обеспечил ему нелегкую победу и в конкурсе Росгидромета. С установкой комплекса Росгидромет значительно повысит качество своих данных в международном обмене, поскольку позволит использовать ряд уникальных решений Cray, применяемых в современных прогностических технологиях ведущих метеорологических центров мира.

Самая крупная установка Сray XC40-LC в Москве будет включать 936 вычислительных узлов с двумя процессорами Intel® Xeon® E5-2697v4 и 128ГБ оперативной памяти на узел. Одной из основных особенностей технологии Cray является проприетарный интерконнект Aries. При реальной пропускной способности 80Гб/сек, сравнимой с показателями наиболее распространенной коммуникационной сети EDR InfiniBand от Mellanox, Aries обеспечивает в полтора раза более низкое время задержки при передаче сообщений. Контроллеры Aries в вычислительных узлах связываются друг с другом по топологии Dragonfly без использования коммутаторов. При этом оригинальная технология адаптивного роутинга позволяет автоматически выбирать самый короткий и свободный путь для каждого сообщения при обмене данными между узлами. Такая экономичная, быстрая и максимально отказоустойчивая система межузлового обмена дает особенно большие преимущества приложениям метеоцентров, использующих интенсивный обмен данными между процессорами. Приложения Росгидромета также смогут использовать преимущества системы хранения Cray Sonexion 3000 с параллельной файловой системой Lustre объемом 2,8 петабайта с пропускной способностью 55 Гб/сек.

Помимо аппаратных инноваций, компания Cray, обладающая высоким уровнем компетенции в компьютерных моделях атмосферы, предлагает прогностическим центрам и программные средства ускорения расчетов. Так, за счет применения оптимизации от компании Cray производительность на моделях COSMO, ICON и WRF, используемых и планируемых для оперативных расчетов Росгидрометом в краткосрочных и среднесрочных прогнозах, по результатам конкурсного тестирования существенно превзошла требуемый техническим заданием уровень производительности.

«Реализация этого проекта станет настоящим прорывом для России в области компьютерных технологий прогнозирования погоды и климата, – говорит Всеволод Опанасенко, генеральный директор «Т-Платформы». – Суперкомпьютерный центр Росгидромета будет оснащен на уровне других мировых метеоцентров, и я убежден, что уже через год качественный скачок заметим мы все».

Комплексный проект модернизации вычислительных мощностей Росгидромета предполагает не только установку суперкомпьютера и модернизацию инженерной инфраструктуры центров, но и строительство сложной информационной системы, включающей десятки функциональных блоков и обеспечивающей эффективную обработку и защиту данных. 

«Огромный опыт нашей компании в строительстве сложных сетевых и информационных инфраструктур, обеспечивающих высокий уровень защиты данных и бесперебойную работу ИТ-систем, привносит в проект необходимую экспертизу, – комментирует Сергей Крюков, генеральный директор INLINE Technologies. –  Мы очень рады возможности принять участие в одном из крупнейших российских суперкомпьютерных проектов, который имеет глобальное социально-экономическое значение».

Компания «Т-Платформы» установит и настроит вычислительные комплексы Cray, системы хранения данных от Cray и EMC, сервер обработки оперативной информации Bull S6130 c общей оперативной памятью, а также более 50 серверов E-Class собственной разработки для систем архивирования и резервного копирования, мониторинга, формирования оперативной продукции. Компания также построит системы электропитания, охлаждения и пожаротушения. Помимо системного и управляющего ПО, а также средств разработки от Cray, Intel и других производителей, на суперкомпьютеры Росгидромета будет установлена система управления и мониторинга Clustrx HPC Pack разработки «Т-Платформы».

Компания INLINE Technologies построит вычислительную инфраструктуру суперкомпьютерного центра на базе серверов Fujitsu Primergy CX400, которые в том числе будут использоваться для реализации платформы виртуализации, локальную вычислительную сеть и структурированную кабельную систему, а также установит системы информационной безопасности, системы управления резервным копированием и восстановлением данных, модернизирует инфраструктурные сервисы и систему мониторинга сетевой инфраструктуры, внедрит систему управления рабочими станциями. Партнеры обеспечат техническую поддержку устанавливаемых систем и организуют 7 различных курсов обучения для сотрудников организаций Росгидромета по сопровождению разных элементов ИТ-инфраструктуры.

Третий член консорциума, компания BD Enterprise Networking Limited, осуществит комплекс логистических услуг по доставке оборудования.