ChinaGrid取得三大突破

　　文 本报记者 刘雨

　　作为高性能计算和信息服务的战略性基础设施，网格计算已经引起各国学术界、产业界及政府部门的高度重视。由教育部主导开发研制的中国教育科研网格 (ChinaGrid)计划， 于2003年1月开设实施，并将于今年年底完成第一阶段工程。该计划第一阶段的建设目标是：在12所具有超级计算环境的高校建立ChinaGrid网格主节点；开发一整套支撑ChinaGrid

的中间件；提供五类教育及科学研究应用的专业网格及其开发环境。

　　在清华大学、北京大学、华中科技大学、上海交通大学等20所高校的积极参与下，ChinaGrid目前已取得新的进展。日前，中国著名网格计算专家、清华大学郑纬民教授在接受记者采访时，介绍ChinaGrid的最新进展。

　　校园网格已具雏形

　　根据ChinaGrid一期建设规划，将在清华大学等12所具有超级计算环境的高等院校建立ChinaGrid网格主节点，每个主节点的计算能力至少达到每秒5000亿次，存储空间至少达到5TB，最终形成聚合计算能力超过每秒6万亿次量级、总存储空间超过60TB的教育科研网格。

　　自从2003年1月启动第一期工程以来，ChinaGrid经过一年多的工作，已取得了丰硕成果。截至2004年12月，ChinaGrid已经完成20万亿次计算能力和135TB存储容量的建设，20所参加ChinaGrid的学校已经建立了校园网格系统，分别具备了强大的计算能力和存储能力，在ChinaGrid平台的管理下为ChinaGrid用户共享。

　　自有中间件赢得好评

　　在网格系统中，采用最多的工具是由全球网格论坛(GGF)下属Globus项目组成员联合开发的Globus Toolkit标准工具包，它已被公认为当前建立网格系统和开发网格软件事实上的参考标准。

　　在ChinaGrid计划中，清华大学等高校自己开发了一个为各种网格应用提供基础支撑的网格核心中间件——ChinaGrid公共支撑平台(CGSP)，并于2005年1月发布了v1.0。众多国内外专家对CGSP非常看好，并受到了Globus项目的重视。

　　CGSP是国际上第一个遵循OGSA架构，参照WSRF规范实现的网格中间件。它提供了一套完整的网格服务支撑平台，对教育和科研系统中的各种资源进行整合，屏蔽网格资源的异构性和动态性，为各种科学计算与工程研究提供高性能的、高可靠的、安全方便的透明网格服务，形成一套公共网格服务体系。目前已经有生物信息学、图像处理、计算力学等的应用在该平台上调试通过。

　　清华大学出版社在2004年10月专门出版了一本《中国教育科研网格公共支撑平台设计规范》，借此规范整个ChinaGrid的设计。这也是国际上第一次以正式出版物的形式公布网格的设计规范。

　　郑纬民教授介绍说，目前，来自清华大学和国内其他几所高校的几十位青年学子正集中在清华大学，紧锣密鼓地开发CGSP v2.0。

　　五大应用凸显网格价值

　　ChinaGrid从建设之初就非常注重网格应用，其一期建设目标所部署的5个应用(生物信息学、计算力学、图像处理、海量信息处理、大学课程在线)目前已取得了良好进展。

　　“生物信息学网格”用网格实现高校之间生物信息资源共享，如基因序列分析、匹配等。目前，“生物信息学网格”每天接纳用户访问约5万人次，是目前世界上最繁忙的网格。

　　“计算力学网格” (CFD)利用其计算资源管理、用户管理、系统安全、数据访问和传输等功能，针对CFD应用的不同工程背景在网格环境中进行CFD应用的集成，主要开展飞行器遗传优化设计、分子动力学研究、大型地质灾害预测等应用。

　　“图像处理网格”是基于ChinaGrid之上，直接利用其广域的大规模计算资源和软件资源充分实现网格互操作特性，以安全、透明的方式为用户提供图像处理相关服务的应用平台，目前有三维虚拟人的重建、遥感图像处理、医学图像处理等应用。

　　“海量信息处理网格”是以数据密集型为背景的海量信息处理网格，如高能物理数据处理及大学数字博物馆网格等，实现了4个大学的数字博物馆的互联。

　　“大学课程在线网格”的规模已经达到20个服务节点，其中总共近3000小时的课程视频，每天接纳近万人次的开放式点播访问，已经成为我国规模最大、提供7×24服务的非盈利课程视频服务。

　　安腾2 成网格栋梁

　　作为中心节点，清华大学网格计算中心在ChinaGrid的建设中发挥着极其重要的作用。清华大学教育网格在全国高校中居明显领先地位。

　　在清华大学网格计算中心机房，记者看到了最近才投入使用的采用了130台基于Intel安腾处理器的HP Integrity rx2600动能服务器，它构建了基于IA-64架构的高性能计算平台。其中，128台rx2600服务器作为计算节点，部署超级计算机集群系统，该集群系统运行RedHat Linux操作系统，目前拥有高达每秒13300亿次的峰值浮点运算能力。该高性能计算集群系统将做为主节点之一并入ChinaGrid。

　　谈到为什么选择采用安腾架构的HP Integrity动能服务器HP，郑纬民教授说，基于Intel安腾处理器的HP Integrity动能服务器在高性能计算领域很有优势。用64位安腾2处理器作为网格计算节点具有两个突出特性，一是浮点运算性能很好，二是内存很大，对内存有特殊需要的应用特别适合。

　　除了清华大学外，华中理工科技大学、中国科学技术大学、国防科技大学、西北工业大学等也采用了基于HP安腾2的服务器构建HPC，并把其作为校园网格的节点。

　　在ChinaGrid建设中，HP Integrity动能服务器赢得了众多大学用户的青睐，帮助清华大学、北京大学、华中科技大学、中国科技大学、国防科技大学、西北工业大学等众多一流大学成功建设了具有国际领先水准的网格计算系统。