RESEARCH AND DEVELOPMENT OF THE PROCESS OF FORMATION OF A REGIONAL CYBERINFRASTRUCTURE ON THE BASIS OF LAMBDA-GRID TECHNOLOGIES

Authors

  • G.F. Masich Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • A.G. Masich младший научный сотрудник
  • R.A. Stepanov Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • A.N. Sukhanovskii Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • A.V. Bobrov Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • D.P. Chugunov Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • G.G. Tiron Institute of Economics image/svg+xml
  • R.A. Fayzrakhmanov Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • V.A. Shchapov Пермский национальный исследовательский политехнический университет

DOI:

Keywords:

cyberinfrastructure, optical network, connection, supercomputer, experimental stand

Abstract

The paper provides information about the cyberinfrastructure created in the Urals that is designed to use all of the improvements in the field of high performance computing and consists of high-speed integrated optical network calculators, data storage systems and installations. The paper shows the problems of the organization of connections between end systems for high-speed extended communication lines and solutions to them through parallelism of their compounds. Particular attention is paid to the architectural solution that involves processing intensive flow of experimental data on a remote supercomputer in real time, demonstrating fundamentally new opportunities for experimental studies.

Author Biographies

  • G.F. Masich, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    кандидат технических наук, заведующий лабораторией
  • R.A. Stepanov, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
  • A.N. Sukhanovskii, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
  • A.V. Bobrov, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    младший научный сотрудник
  • D.P. Chugunov, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    ведущий инженер
  • G.G. Tiron, Institute of Economics
    кандидат экономических наук, старший научный сотрудник
  • R.A. Fayzrakhmanov, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    доктор экономических наук, заведующий кафедрой
  • V.A. Shchapov, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    ассистент

References

  1. Андрейчиков Ю.С., Воронова Л.А., Токмакова Т.Н., Тендрякова С.П., Онорин А.А. А.с. 529162 (СССР). Бюл. изобрет. - 1976. - № 35.
  2. Степанов Р.А., Масич А.Г., Сухановский А.Н., Щапов В.А., Игумнов А.С., Масич Г.Ф. Обработка на супервычислителе потока экспериментальных данных // Вестник УГАТУ, Уфа, 2012. - Т. 16. - № 3 (48). - С. 126-133.
  3. Щапов В.А., Масич А.Г., Масич Г.Ф. Модель потоковой обработки экспериментальных данных в распределенных системах // Вычислительные методы и программирование. - 2012. - Раздел 2. - С. 139-145. (http://num-meth.srcc.msu.ru/).
  4. Shchapov V., Masich A. Protocol of High Speed Data Transfer from Particle Image Velocimetry System to Supercomputer // Proc. of The 7th International Forum on Strategic Technology (IFOST 2012) September 18-21, 2012, Vol. 1. National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk. - P. 653-657.
  5. Большухин М.А., Васильев А.Ю., Будников А.В., Патрушев Д.Н., Романов Р.И., Свешников Д.Н., Сухановский А.Н., Фрик П.Г. Об экспериментальных тестах (бенчмарках) для программных пакетов обеспечивающих расчет теплообменников в атомной энергетике // Вычислительная механика сплошных сред. - 2012. - Т. 5. - № 4. - С. 469-480.
  6. Созыкин А.В., Гольдштейн М.Л., Масич Г.Ф., Масич А.Г. Территориально-распределенная система хранения данных среды высокопроизводительных вычислений УрО РАН // Научно-технический вестник Поволжья. - Казань, 2013. - № 5. - С. 291-293.
  7. Степанов Р.А., Масич А.Г., Сухановский А.Н., Щапов В.А., Игумнов А.С., Масич Г.Ф. Обработка на супервычислителе потока экспериментальных данных // Научный сервис в сети Интернет: экзафлопсное будущее: Труды междунар. суперкомпьютерной конференции (19-24 сентября 2011 г., Новороссийск). - М.: Изд-во МГУ, 2011. - С. 168-174.
  8. Масич А.Г., Масич Г.Ф., Щапов В.А., Степанов Р.А. Потоковая обработка больших массивов экспериментальных данных на удаленном суперкомпьютере // Тезисы междунар. конференции «Математические и информационные технологии MIT-2011», (27.08.-31.08.2011, Врнячка Баня, Сербия, 31.08. - 5.09.2011, Будва, Черногория). - Белград, 2011. - С. 105.
  9. Масич А.Г., Масич Г.Ф. Тирон Г.Г. Аспекты реализации первого этапа Инициативы GIGA UrB RAS // Сборник докладов XVIII конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2011» (26 сентября - 2 октября 2011 г, Ростов-на-Дону - Казань). - М.: Изд-во Ассоциации РЕЛАРН, 2011. - С. 27-31.
  10. Масич А.Г. Модель обмена интенсивными потоками данных в оптических сетях // Там же. - С. 31-34.
  11. Баталов В.Г., Колесниченко И.В., Степанов Р.А., Сухановский А.Н. Применение полевых методов измерений для исследования двухфазных потоков // Вестник Пермского университета. Сер.: Математика. Механика. Информатика. - 2011. - № 5 (9). - С. 21-25.
  12. Масич А.Г., Масич Г.Ф., Матвеенко В.П., Тирон Г.Г. Инициатива GIGA UrB RAS: методология построения и архитектура научно-образовательной оптической магистрали Уральского отделения РАН // Труды Межд. конференции «Математические и информационные технологии», MIT-2011. - Белград, 2012. - С. 257-265.
  13. Масич А.Г., Масич Г.Ф., Щапов В.А., Степанов Р.А. Потоковая обработка больших массивов экспериментальных данных на удаленном суперкомпьютере // Там же. - С. 266-270.
  14. Масич А.Г., Масич Г.Ф. Аспекты реализации научно-образовательной оптической магистрали УрО РАН // Труды XIX Всерос. науч.-метод. конференции «Телематика’2012» (25-28 июля 2012 г., Санкт-Петербург). - СПб.: изд-во ИТМО, 2012. - С. 247-250.
  15. Щапов В.А., Масич А.Г., Масич Г.Ф., Хохлов И.А. Алгоритм распределения потока экспериментальных данных по вычислительным узлам суперкомпьютера // Доклады междунар. конференции «Интеллектуализация обработки информации» (16-22 сентября 2012 г., Черногория, г. Будва). - С. 699-702.
  16. Щапов В.А., Масич А.Г., Масич Г.Ф. Модель потоковой обработки экспериментальных данных в распределенных системах // Научный сервис в сети Интернет: поиск новых решений: Труды междунар. суперкомпьютерной конференции (17-22 сентября 2012 г., Новороссийск). - М.: изд-во МГУ, 2012. - С. 227-232.
  17. Goldshtein M.L., Sozykin A.V., Masich G.F., Masich A.G. Distributed High Performance Computing Environment of UrB RAS // Distributed Computing and Grid-Technologies in Science and Education: Book of Abstr. of the 5th Intern. Conf. - Dubna: JINR, 2012. - Р. 71.
  18. Евграфова А.В., Левина Г.В., Сухановский А.Н. Исследование влияния вторичных структур на генерацию спиральности в адвективном потоке // Тезисы Всерос. науч. школы молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». - Москва, 3-5 декабря, 2012 г. - С. 81.
  19. Sukhanovsky А., Batalov V., Stepanov R. Measurements of the droplets size and velocity in two-phase flows // Abstracts of the 9th European Fluid Mechanics Conference. - Rome, 9-13 September, 2012.
  20. Гольдштейн М.Л., Созыкин А.В., Масич Г.Ф., Масич А.Г. Вычислительные ресурсы УрО РАН. Состояние и перспективы // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2013): труды междунар. науч. конференции (1-5 апреля 2013 г., Челябинск). - Челябинск: изд. центр ЮУрГУ, 2013. - С. 330-337.
  21. Щапов В.А. Программная архитектура системы передачи интенсивного потока данных в распределенных системах // Там же. - С. 566-576.
  22. Масич А.Г., Масич Г.Ф. Методология построения территориальной киберинфраструктуры // Сб. докл. XX конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN- 2013» (1-6 июня 2013 г., Санкт-Петербург). - М.: изд-во Ассоциации РЕЛАРН, 2013. - С. 58-67.
  23. Масич А.Г., Масич Г.Ф., Сидоров И.А. Распределенный интерконнект: структура параллельных каналов и инструментарий исследования транспортных потоков в них // Научный сервис в сети Интернет: все грани параллелизма: Труды междунар. суперкомпьютерной конференции (23-28 сентября 2013 г., Новороссийск). - М.: изд-во МГУ, 2013.
  24. Баталов В.Г., Колесниченко И.В., Степанов Р.А., Сухановский А.Н. Два метода измерения размеров капель // Сборник тезисов XVIII Зимней школы по механике сплошных сред (18-22 февраля 2013 г., Пермь) - С. 40.
  25. Sukhanovsky A., Batalov V., Teymurazov A., Frick P. Horizontal rolls in convective flow above a partially heated surface // Eur. Phys. J. B. - 2012. - Vol. 85. - № 1. - Р. 1-12.
  26. Евграфова А.В., Левина Г.В., Сухановский А.Н. Исследование распределения завихренности и спиральности при взаимодействии адвективного потока с вторичными структурами // Вычислительная механика сплошных сред. - 2013. - Т. 6. - № 4. - С. 451-459.
  27. Баталов В.Г., Степанов Р.А., Сухановский А.Н. Применение прямых оптических методов измерений для исследования характеристик двухфазного потока // Электронный журнал «Труды МАИ». - 2014. - № 76. - 20 с.
  28. Большухин М.А., Васильев А.Ю., Будников А.В., Патрушев Д.Н., Романов Р.И., Свешников Д.Н., Сухановский А.Н., Фрик П.Г. Об экспериментальных тестах (бенчмарках) для программных пакетов обеспечивающих расчет теплообменников в атомной энергетике // Вычислительная механика сплошных сред. - 2012. - Т. 5. - № 4. - С. 469-480.

###

  1. Andrejcikov U.S., Voronova L.A., Tokmakova T.N., Tendrakova S.P., Onorin A.A. A.s. 529162 (SSSR). Bul. izobret. - 1976. - No 35.
  2. Stepanov R.A., Masic A.G., Suhanovskij A.N., Sapov V.A., Igumnov A.S., Masic G.F. Obrabotka na supervycislitele potoka eksperimental’nyh dannyh // Vestnik UGATU, Ufa, 2012. - T. 16. - No 3 (48). - S. 126-133.
  3. Sapov V.A., Masic A.G., Masic G.F. Model’ potokovoj obrabotki eksperimental’nyh dannyh v raspredelennyh sistemah // Vycislitel’nye metody i programmirovanie. - 2012. - Razdel 2. - S. 139-145. (http://num-meth.srcc.msu.ru/).
  4. Shchapov V., Masich A. Protocol of High Speed Data Transfer from Particle Image Velocimetry System to Supercomputer // Proc. of The 7th International Forum on Strategic Technology (IFOST 2012) September 18-21, 2012, Vol. 1. National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk. - P. 653-657.
  5. Bol’suhin M.A., Vasil’ev A.U., Budnikov A.V., Patrusev D.N., Romanov R.I., Svesnikov D.N., Suhanovskij A.N., Frik P.G. Ob eksperimental’nyh testah (bencmarkah) dla programmnyh paketov obespecivausih rascet teploobmennikov v atomnoj energetike // Vycislitel’naa mehanika splosnyh sred. - 2012. - T. 5. - No 4. - S. 469-480.
  6. Sozykin A.V., Gol’dstejn M.L., Masic G.F., Masic A.G. Territorial’no-raspredelennaa sistema hranenia dannyh sredy vysokoproizvoditel’nyh vycislenij UrO RAN // Naucno-tehniceskij vestnik Povolz’a. - Kazan’, 2013. - No 5. - S. 291-293.
  7. Stepanov R.A., Masic A.G., Suhanovskij A.N., Sapov V.A., Igumnov A.S., Masic G.F. Obrabotka na supervycislitele potoka eksperimental’nyh dannyh // Naucnyj servis v seti Internet: ekzaflopsnoe budusee: Trudy mezdunar. superkomp’uternoj konferencii (19-24 sentabra 2011 g., Novorossijsk). - M.: Izd-vo MGU, 2011. - S. 168-174.
  8. Masic A.G., Masic G.F., Sapov V.A., Stepanov R.A. Potokovaa obrabotka bol’sih massivov eksperimental’nyh dannyh na udalennom superkomp’utere // Tezisy mezdunar. konferencii <>, (27.08.-31.08.2011, Vrnacka Bana, Serbia, 31.08. - 5.09.2011, Budva, Cernogoria). - Belgrad, 2011. - S. 105.
  9. Masic A.G., Masic G.F. Tiron G.G. Aspekty realizacii pervogo etapa Iniciativy GIGA UrB RAS // Sbornik dokladov XVIII konferencii predstavitelej regional’nyh naucno-obrazovatel’nyh setej <> (26 sentabra - 2 oktabra 2011 g, Rostov-na-Donu - Kazan’). - M.: Izd-vo Associacii RELARN, 2011. - S. 27-31.
  10. Masic A.G. Model’ obmena intensivnymi potokami dannyh v opticeskih setah // Tam ze. - S. 31-34.
  11. Batalov V.G., Kolesnicenko I.V., Stepanov R.A., Suhanovskij A.N. Primenenie polevyh metodov izmerenij dla issledovania dvuhfaznyh potokov // Vestnik Permskogo universiteta. Ser.: Matematika. Mehanika. Informatika. - 2011. - No 5 (9). - S. 21-25.
  12. Masic A.G., Masic G.F., Matveenko V.P., Tiron G.G. Iniciativa GIGA UrB RAS: metodologia postroenia i arhitektura naucno-obrazovatel’noj opticeskoj magistrali Ural’skogo otdelenia RAN // Trudy Mezd. konferencii <>, MIT-2011. - Belgrad, 2012. - S. 257-265.
  13. Masic A.G., Masic G.F., Sapov V.A., Stepanov R.A. Potokovaa obrabotka bol’sih massivov eksperimental’nyh dannyh na udalennom superkomp’utere // Tam ze. - S. 266-270.
  14. Masic A.G., Masic G.F. Aspekty realizacii naucno-obrazovatel’noj opticeskoj magistrali UrO RAN // Trudy XIX Vseros. nauc.-metod. konferencii <> (25-28 iula 2012 g., Sankt-Peterburg). - SPb.: izd-vo ITMO, 2012. - S. 247-250.
  15. Sapov V.A., Masic A.G., Masic G.F., Hohlov I.A. Algoritm raspredelenia potoka eksperimental’nyh dannyh po vycislitel’nym uzlam superkomp’utera // Doklady mezdunar. konferencii <> (16-22 sentabra 2012 g., Cernogoria, g. Budva). - S. 699-702.
  16. Sapov V.A., Masic A.G., Masic G.F. Model’ potokovoj obrabotki eksperimental’nyh dannyh v raspredelennyh sistemah // Naucnyj servis v seti Internet: poisk novyh resenij: Trudy mezdunar. superkomp’uternoj konferencii (17-22 sentabra 2012 g., Novorossijsk). - M.: izd-vo MGU, 2012. - S. 227-232.
  17. Goldshtein M.L., Sozykin A.V., Masich G.F., Masich A.G. Distributed High Performance Computing Environment of UrB RAS // Distributed Computing and Grid-Technologies in Science and Education: Book of Abstr. of the 5th Intern. Conf. - Dubna: JINR, 2012. - R. 71.
  18. Evgrafova A.V., Levina G.V., Suhanovskij A.N. Issledovanie vliania vtoricnyh struktur na generaciu spiral’nosti v advektivnom potoke // Tezisy Vseros. nauc. skoly molodyh ucenyh <>. - Moskva, 3-5 dekabra, 2012 g. - S. 81.
  19. Sukhanovsky A., Batalov V., Stepanov R. Measurements of the droplets size and velocity in two-phase flows // Abstracts of the 9th European Fluid Mechanics Conference. - Rome, 9-13 September, 2012.
  20. Gol’dstejn M.L., Sozykin A.V., Masic G.F., Masic A.G. Vycislitel’nye resursy UrO RAN. Sostoanie i perspektivy // Parallel’nye vycislitel’nye tehnologii (PaVT’2013): trudy mezdunar. nauc. konferencii (1-5 aprela 2013 g., Celabinsk). - Celabinsk: izd. centr UUrGU, 2013. - S. 330-337.
  21. Sapov V.A. Programmnaa arhitektura sistemy peredaci intensivnogo potoka dannyh v raspredelennyh sistemah // Tam ze. - S. 566-576.
  22. Masic A.G., Masic G.F. Metodologia postroenia territorial’noj kiberinfrastruktury // Sb. dokl. XX konferencii predstavitelej regional’nyh naucno-obrazovatel’nyh setej <> (1-6 iuna 2013 g., Sankt-Peterburg). - M.: izd-vo Associacii RELARN, 2013. - S. 58-67.
  23. Masic A.G., Masic G.F., Sidorov I.A. Raspredelennyj interkonnekt: struktura parallel’nyh kanalov i instrumentarij issledovania transportnyh potokov v nih // Naucnyj servis v seti Internet: vse grani parallelizma: Trudy mezdunar. superkomp’uternoj konferencii (23-28 sentabra 2013 g., Novorossijsk). - M.: izd-vo MGU, 2013.
  24. Batalov V.G., Kolesnicenko I.V., Stepanov R.A., Suhanovskij A.N. Dva metoda izmerenia razmerov kapel’ // Sbornik tezisov XVIII Zimnej skoly po mehanike splosnyh sred (18-22 fevrala 2013 g., Perm’) - S. 40.
  25. Sukhanovsky A., Batalov V., Teymurazov A., Frick P. Horizontal rolls in convective flow above a partially heated surface // Eur. Phys. J. B. - 2012. - Vol. 85. - No 1. - R. 1-12.
  26. Evgrafova A.V., Levina G.V., Suhanovskij A.N. Issledovanie raspredelenia zavihrennosti i spiral’nosti pri vzaimodejstvii advektivnogo potoka s vtoricnymi strukturami // Vycislitel’naa mehanika splosnyh sred. - 2013. - T. 6. - No 4. - S. 451-459.
  27. Batalov V.G., Stepanov R.A., Suhanovskij A.N. Primenenie pramyh opticeskih metodov izmerenij dla issledovania harakteristik dvuhfaznogo potoka // Elektronnyj zurnal <>. - 2014. - No 76. - 20 s.
  28. Bol’suhin M.A., Vasil’ev A.U., Budnikov A.V., Patrusev D.N., Romanov R.I., Svesnikov D.N., Suhanovskij A.N., Frik P.G. Ob eksperimental’nyh testah (bencmarkah) dla programmnyh paketov obespecivausih rascet teploobmennikov v atomnoj energetike // Vycislitel’naa mehanika splosnyh sred. - 2012. - T. 5. - No 4. - S. 469-480.

Downloads

Published

2015-01-12

Issue

No. 3 (2014)

Section

Research: theory and experiment

How to Cite

Masich, G. ., Masich, A. ., Stepanov, R. ., Sukhanovskii, A. ., Bobrov, A. ., Chugunov, D. ., Tiron, G. ., Fayzrakhmanov, R. ., & Shchapov, V. . (2015). RESEARCH AND DEVELOPMENT OF THE PROCESS OF FORMATION OF A REGIONAL CYBERINFRASTRUCTURE ON THE BASIS OF LAMBDA-GRID TECHNOLOGIES. Perm Federal Research Centre Journal, 3, 18-42. https://journal-dev.icmm.ru/index.php/pscj/article/view/PSCJ2014n3p2