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概览
地震工程学是一门以强震动观测、震害调查、振动试验、结构动力学为支柱、以抗震设计和防震减灾为服务对象的应用科学。我国的地震工程学在经历了50多年的发展后,一方面在全国各地建成了数十个地震工程实验室并积累了大量的试验数据和科学研究成果,另一个方面也逐渐出现资源重复浪费、效率不佳和缺乏创新等问题。随着计算机信息技术的发展,建设集实验与观测系统、数值模拟和基础数据为一体的科学大平台已逐渐成为人们解决此问题的重要手段之一。地震工程研究科学大平台可以有效地整合地震工程理论研究与实验观测成果,共享分布于异地的实验设施与计算设备,进而推动地震工程研究的原始创新和集成创新。结合国家“973计划”项目“城市工程的地震破坏与控制”实施需要,工程力学所提出了建设“中国地震工程科学大平台”的构想。中国地震局工程力学研究所采购384个计算节点组成、运算速度为每秒30万亿次的高性能计算机集群系统,这套系统是我国正在筹建的地震工程科学大平台的重要组成部分,它的购置标志着“中国地震工程科学大平台”建设工程正式启动。
目标
–集成、综合和归纳当今的所有和本领域科学研究及试验有关的内容
–使分布在中国乃至世界各地的试验系统实现实验资源共享
–为地震工程研究者提供高运算速度和强大分析功能
–系统地归纳整理地震工程研究所需要的基础数据,并综合集成为国家、社会和专业人士提供信息服务
解决方案
–384台计算节点,采用HP的刀片服务器HP ProLiant BL460c
–I/O节点采用12台HP ProLiant DL380 G5并提供相应的HBA联接卡
–管理节点采用6台HP ProLiant DL380 G5
–配置11个42U 标准的工业机柜,来安装服务器及网络设备
–配置2台16口的KVM 交换机,提供16个控制端口连接。
–监控交换机配置一台HP ProCurve2650百兆交换机
–千兆管理网络配置2台HP 5412,提供容纳整个集群的千兆交换端口
–Infiniband计算网络配置一台HP Voltaire ISR 2012 Infiniband交换机,提供容纳整个集群的InfiniBand交换端口
业务成效
促进业务增长
–通过基于HP ProLiant刀片服务器的解决方案,为地震工程研究者提供高运算速度和强大分析功能,提高工作效。
–整合研究成果,共享实验资源,推动地震工程研究的原始创新和集成创新。
降低成本
–采用惠普刀片解决方案为用户节省了空间及能源的消耗,降低了不必要成本的支出
–惠普刀片采用模块化的InfiniBand交换机,节省了一批边缘交换机及大量的线缆
用户简介
中国地震局工程力学研究所创建于1954年,原名中国科学院土木建筑研究所,曾更名中国科学院工程力学研究所,国家地震局工程力学研究所,1998年改为现名。
1978年-2003年,共获科研方面奖项308项,其中国家级19项、省部级奖136项。
刘恢先教授担任第一任所长。继刘恢先教授之后,胡聿贤、谢君斐、谢礼立、冯启民、齐霄斋教授先后担任所长,现任所长是王自法教授。
2003年6月末,根据国家批准的对公益性研究所的改革方案,工程力学研究所在中国地震局的直接领导和组织下,在国内外公开招聘工程力学研究所所长。曾在日本获得博士学位、在美国工作的王自法经过竞聘担任现任所长。
改革后,机关由原有的9个处办,调整为两办两部:所务办公室、科技发展部、人力资源与计划财务部、党群和离退休工作办公室;研究室由原有的10个,组建为7个:工程地震与强震动观测研究室、基础设施抗震研究室、城市与工程防灾研究室、信息技术与工程材料研究室、岩土工程研究室、结构工程研究室、测量仪器研究室。同时设有科技杂志社、图书馆、财务室等科研辅助部门。黑龙江国振建筑工程研究院、仪器厂、后勤管理中心,实行企业化管理,政策上给予支持。为了国际国内交流的需要,将在北京燕郊建立国家数字强震动台网中心,现已开工兴建。
为了将研究所的科研成果快速地转化为生产力,成立了哈尔滨威波瑞科技有限公司,将科研成果积极推向科技市场,为国家经济建设服务。
通过改革,调动了全所职工的积极性,向建立国际一流研究所的目标,不断努力前进。
用户挑战:整合研究成果 推动创新发展
我国的地震工程学在经历了50多年的发展后,一方面在全国各地建成了数十个地震工程实验室并积累了大量的试验数据和科学研究成果,另一个方面也逐渐出现资源重复浪费、效率不佳和缺乏创新等问题。随着计算机信息技术的发展,建设集实验与观测系统、数值模拟和基础数据为一体的科学大平台已逐渐成为人们解决此问题的重要手段之一。通过打造“地震工程研究科学大平台”可以有效地整合地震工程理论研究与实验观测成果,共享分布于异地的实验设施与计算设备,进而推动地震工程研究的原始创新和集成创新。
解决之道:打造地震工程科学大平台 惠普刀片显身手
在本方案中,根据“中国地震工程科学大平台”系统的需求,惠普公司以用户业务需求为基础,以业务成效为基准,特别提出了一套先进的计算机系统方案,充分利用了计算机科学技术的最新发展成果,同时考虑了系统的先进性、高可靠性、高可用性、系统的灵活扩展能力、开放性以及高可管理性等原则,力求使系统硬件及其软件平台能够最大限度满足河南移动不断增长和变化的业务需求,同时也使用户能够在最大限度保护其投资的前提下,不断利用迅速发展的新技术和产品。
地震工程科学大平台建设工程采用了384个目前最为先进的HP刀片服务器BL460c作为系统的计算节点,采用6台HP DL380 G5服务器作为管理节点和12台HP DL380 G5服务器作为I/O节点, 整个系统配置了20TB的光纤存储设备。还配备了相应的机柜、供电系统、键盘鼠标显示器、KVM等配套系统及全套的HP集群管理系统软件及计算环境。
系统实体图
HP ProLiant BL460c刀片服务器,集领先的英特尔至强性能与最新的行业技术于一身,是运行对性能有较高要求的网络基础架构的理想选择。BL460c 能为企业提供高效的计算能力,集成 iLO-2 管理、扩展内存和 I/O。此外,BL460c 支持镜像内存、在线备用内存、内存交错、嵌入式硬件 RAID以及增强型远程 Lights-Out 管理,为用户提供了一个具备良好容错能力的密集型平台。
为什么选择惠普(HP)?
高性能计算领域是惠普(HP)长期以来非常关注,并进行了巨大投入的行业。惠普在高性能计算领域拥有强大、历史悠久的领导地位,以及其他供应商无法匹敌的广泛方案与服务。在高性能计算领域, HP公司是目前占有量最大的IT厂家,其成功案例遍布世界各个主要从事高性能计算的单位。HP公司能以最好的性价比, 提供既符合高性能计算发展潮流又能最大程度满足客户高性能计算应用需求的解决方案。高性能计算系统决非单一产品,而是一套复杂的方案系统。HP不仅为用户选择最新最合适的刀片服务器平台,还为用户提供了包括系统安装与部署、高性能计算环境软件包、调优与分析以及帮助用户开发移植应用的一系列服务。
HP BladeSystem刀片系统已不仅仅是服务器的概念,而是属于基础设施,因为它不仅仅集成了刀片服务器和刀片存储,还集成了如网络、电源冷却和管理等数据中心基础设施的众多要素,即把计算、存储、网络、电源冷却和管理都整合到一起,充分考虑了现代数据中心基础设施对电源、冷却、连接、冗余、安全、计算以及存储等方面的需求,是惠普适应性IT基础设施解决方案的重要组成部分。同时,惠普BladeSystem c-Class刀片系统采用了创新的架构和技术,在虚拟化、功耗与冷却以及自动化系统管理方面实现了突破性的创新。
同时,为了让用户安心的使用系统,HP公司与集成商合作伙伴提供了三年免费的硬件更换及及时的上门服务,第一时间为用户解除因系统硬件损坏而可能导致的问题。HP还联合当地的合作伙伴为用户提供定时的系统健康状况检查服务,确保系统正常运行,让用户真正的高枕无忧。
项目收益:提升工作效率 实现资源共享
这套系统是我国正在筹建的地震工程科学大平台的重要组成部分,它的购置标志着中国地震工程科学大平台建设工程正式启动。通过建设地震工程科学大平台可以做到:一是集成、综合和归纳当今的所有和本领域科学研究及试验有关的内容。从基本思想上说,这个部分的功能和美国加州伯克利大学的太平洋地震工程研究中心(PEER)所开发的OPENSEES相同,只不过这里的集成目标是更加实用、使用更加方便和内容更加全面;二是将分布在全国乃至世界各地的试验系统(包括各类观测网络系统),参考美国地震工程网络协同试验系统(NEES)的设计理念,利用最新的互联网将其连接起来,实现实验资源共享;三是为地震工程研究者提供高运算速度和强大分析功能的地震工程超级计算系统;四是系统地归纳整理地震工程研究所需要的基础数据,并综合集成为国家、社会和专业人士提供信息服务。
中国地震局工程力学研究所正在或将要升级改造现有试验设备,购置伪动力、离心机振动台和地震模拟振动台阵等新型试验设备,建设远程协同试验网络中心等。本次购置的高性能计算机集群系统正是远程协同试验网络中心的一部分。
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