Исследование и разработка процесса формирования региональной киберинфраструктуры на основе λ-grid технологий

Авторы

  • Г.Ф. Масич Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • А.Г. Масич младший научный сотрудник
  • Р.А. Степанов Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • А.Н. Сухановский Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • А.В. Бобров Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • Д.П. Чугунов Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • Г.Г. Тирон Институт экономики УрО РАН image/svg+xml
  • Р.А. Файзрахманов Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • В.А. Щапов Пермский национальный исследовательский политехнический университет

DOI:

Ключевые слова:

киберинфраструктура, оптическая сеть, соединение, суперкомпьютер, экспериментальная установка

Аннотация

Приведены сведения о создаваемой на Урале киберинфраструктуре, призванной использовать все усовершенствования в сфере высокопроизводительных вычислений и состоящей из объединенных скоростной оптической сетью вычислителей, систем хранения данных и установок. Показаны проблемы организации соединений между оконечными системами по скоростным протяженным линиям связи и пути их решения посредством параллелизма соединений. Особое внимание уделено архитектурному решению обработки интенсивного потока экспериментальных данных на удаленном суперкомпьютере в реальном времени, демонстрирующему принципиально новые возможности проведения экспериментальных исследований.

Биографии авторов

  • Г.Ф. Масич, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    кандидат технических наук, заведующий лабораторией
  • Р.А. Степанов, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
  • А.Н. Сухановский, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
  • А.В. Бобров, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    младший научный сотрудник
  • Д.П. Чугунов, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    ведущий инженер
  • Г.Г. Тирон, Институт экономики УрО РАН
    кандидат экономических наук, старший научный сотрудник
  • Р.А. Файзрахманов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    доктор экономических наук, заведующий кафедрой
  • В.А. Щапов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    ассистент

Библиографические ссылки

  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.

Загрузки

Опубликован

2015-01-12

Выпуск

№ 3 (2014)

Раздел

Исследования: теория и эксперимент

Как цитировать

Масич, Г., Масич, А., Степанов, Р., Сухановский, А., Бобров, А., Чугунов, Д., Тирон, Г., Файзрахманов, Р., & Щапов, В. (2015). Исследование и разработка процесса формирования региональной киберинфраструктуры на основе λ-grid технологий. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 3, 18-42. https://journal-dev.icmm.ru/index.php/pscj/article/view/PSCJ2014n3p2