隨著國家信息化建設(shè)的推進(jìn)和發(fā)展，教育信息化成為各大院校提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)人才的重點(diǎn)建設(shè)問題。鄭州大學(xué)作為國家重點(diǎn)支持的地方性高校，肩負(fù)著培養(yǎng)高性能計算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用人才以及高性能計算學(xué)科發(fā)展的重任，因此，需搭建一套高性能計算機(jī)系統(tǒng)用于學(xué)科領(lǐng)域的計算。鄭州大學(xué)選擇了聯(lián)想作為自己的合作伙伴，希望聯(lián)想能夠為其搭建一套符合自身要求的高性能計算中心，并希望借此成為當(dāng)?shù)馗咝W(xué)科教育的典范。

系統(tǒng)要求非比尋常

鄭州大學(xué)是河南省唯一的一所國家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)高校，國家教育振興行動計劃在河南省唯一重點(diǎn)支持的高校，國家教育部、財政部和河南省人民政府共同重點(diǎn)建設(shè)的綜合性大學(xué)，國家教育部和河南省人民政府簽署共建地方性高校。

鄭州大學(xué)需搭建一套高效、穩(wěn)定、易管理、易維護(hù)和擴(kuò)展性好的高性能計算機(jī)系統(tǒng)，要求整套系統(tǒng)設(shè)計方案科學(xué)、系統(tǒng)、安全，計算系統(tǒng)在保證高性能的同時，還應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

對系統(tǒng)的要求是包含不少于48個計算結(jié)點(diǎn)、1個管理（含登錄）結(jié)點(diǎn)、1個存儲結(jié)點(diǎn)和總?cè)萘繛?T的光纖存儲，機(jī)群的峰值運(yùn)算速度不低于4000億次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒。廠商提供的平臺需包括不少于3個應(yīng)用軟件的測試報告，以及機(jī)群投入運(yùn)行后的運(yùn)算速度的峰值、Linpack基準(zhǔn)測試（Benchmark）值和機(jī)群運(yùn)作效率三項的最小值。產(chǎn)品需要具有結(jié)點(diǎn)選擇靈活，機(jī)群網(wǎng)絡(luò)專業(yè)高效，機(jī)群管理方便易用，基礎(chǔ)架構(gòu)完備可靠，使用簡易、操作方便、維護(hù)輕松和低功耗等特點(diǎn)。整個機(jī)群應(yīng)有很高的性價比、兼容性和優(yōu)異的擴(kuò)充性，能夠滿足不斷增長的業(yè)務(wù)需求。關(guān)鍵部件采用冗余設(shè)計，對主要的軟硬件資源進(jìn)行實時監(jiān)控管理，對重要的應(yīng)用提供故障恢復(fù)，對作業(yè)實施負(fù)載平衡。要提供完整的項目實施方案與售后服務(wù)方案、詳細(xì)的技術(shù)支持與培訓(xùn)方案以及長期合作方案，建立鄭州大學(xué)－聯(lián)想高性能計算中心。

按需定制科學(xué)設(shè)計

聯(lián)想結(jié)合自己的經(jīng)驗和對該項目背景的了解，為用戶提供了一臺定制的深騰1800超級計算機(jī)，即鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)。

鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)采用當(dāng)今主流的Cluster體系結(jié)構(gòu)，所有結(jié)點(diǎn)均采用基于Intel的Nocona服務(wù)器，通過2套機(jī)群域網(wǎng)實現(xiàn)結(jié)點(diǎn)間互連和系統(tǒng)管理，所有硬件集成在聯(lián)想機(jī)群基礎(chǔ)架構(gòu)中，并通過聯(lián)想機(jī)群系統(tǒng)軟件及應(yīng)用支撐環(huán)境和工具等，對外提供單一系統(tǒng)映像，支持高性能科學(xué)計算的應(yīng)用。

其中，硬件系統(tǒng)包括：結(jié)點(diǎn)、機(jī)群域網(wǎng)、存儲系統(tǒng)和基礎(chǔ)架構(gòu)等幾大部分；軟件系統(tǒng)包括：結(jié)點(diǎn)系統(tǒng)軟件、機(jī)群系統(tǒng)軟件、開發(fā)運(yùn)行環(huán)境和應(yīng)用軟件系統(tǒng)四大部分。

雙管齊下成就典范

鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)是一個有機(jī)的、高性能、高可靠性的機(jī)群系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件都選用經(jīng)過嚴(yán)格測試的主流產(chǎn)品，保證系統(tǒng)的可靠性；互聯(lián)系統(tǒng)各組件的網(wǎng)絡(luò)都是專用的高效網(wǎng)，通過機(jī)群核心的管理系統(tǒng)使得整個系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行，如同單獨(dú)的一臺高性能計算機(jī)一樣，為用戶提供統(tǒng)一的服務(wù)。

鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)包括48個計算結(jié)點(diǎn)、1個管理結(jié)點(diǎn)、1個存儲結(jié)點(diǎn)、1套4TB的光纖存儲系統(tǒng)、1套72端口的千兆管理域網(wǎng)和1套48端口的Myrinet系統(tǒng)域網(wǎng)，具有良好的機(jī)群可擴(kuò)展性、完整的機(jī)群系統(tǒng)軟件和完備的基礎(chǔ)架構(gòu)。在這個設(shè)計中，所有48個計算結(jié)點(diǎn)都參與運(yùn)算，系統(tǒng)總的雙精度浮點(diǎn)峰值性能達(dá)537.6Gflops（5376億次每秒）。

主要指標(biāo)如下：

鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計嚴(yán)格，遵循聯(lián)想高性能服務(wù)器eDORAS3理念，即具有便于使用管理、易于部署，具有開放性、可靠性、可用性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)；

所有結(jié)點(diǎn)機(jī)采用IA構(gòu)架，計算結(jié)點(diǎn)（48個）采用聯(lián)想萬全R510機(jī)架式服務(wù)器結(jié)點(diǎn)，其中，管理結(jié)點(diǎn)采用聯(lián)想萬全R520服務(wù)器，存儲結(jié)點(diǎn)采用聯(lián)想萬全R350服務(wù)器；

計算結(jié)點(diǎn)CPU均采用支持64位擴(kuò)展技術(shù)的Intel Xeon（FSB 800MHz），單結(jié)點(diǎn)配置雙處理器，計算結(jié)點(diǎn)48個，共96個CPU，每個結(jié)點(diǎn)配置雙10M/100M/1000M自適應(yīng)網(wǎng)卡；

鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)機(jī)群域網(wǎng)嚴(yán)格遵循業(yè)界專業(yè)級機(jī)群產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，由系統(tǒng)域網(wǎng)、管理域網(wǎng)兩套特質(zhì)不同，各自承載專類信息的子網(wǎng)組成，系統(tǒng)域網(wǎng)是指專用于支持結(jié)點(diǎn)間進(jìn)程高速通信的網(wǎng)絡(luò)，它連接機(jī)群系統(tǒng)中所有的計算結(jié)點(diǎn)，采用Myrinet網(wǎng)絡(luò)，滿足計算系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低延遲的需求；管理域網(wǎng)是指專服務(wù)于機(jī)群管理通信的管理網(wǎng)絡(luò)，它連接機(jī)群系統(tǒng)中所有的結(jié)點(diǎn)，包括計算結(jié)點(diǎn)、控制/管理結(jié)點(diǎn)，采用可靠性強(qiáng)、背板交換能力高的高性能以太網(wǎng)交換機(jī)；

一套硬件監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；

存儲系統(tǒng)提供4TB的光纖磁盤陣列；

采用聯(lián)想深騰系列高性能服務(wù)器專用可定制基礎(chǔ)架構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)、散熱、供電和布線等子系統(tǒng)；

管理監(jiān)控系統(tǒng)采用聯(lián)想自主研發(fā)的機(jī)群系統(tǒng)管理軟件LCMS；

作業(yè)管理系統(tǒng)采用聯(lián)想自主研發(fā)的機(jī)群資源管理與作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)LJRS；

鄭州大學(xué)深騰1800高性能并行計算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件保持一致、兼容。

經(jīng)過一段時間的應(yīng)用，聯(lián)想深騰1800機(jī)群服務(wù)器大大促進(jìn)了鄭州大學(xué)的高性能計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用人才的培養(yǎng)，以及高性能計算學(xué)科方面的進(jìn)展，極大提升了學(xué)校的科研工作效率，增強(qiáng)了綜合科研實力。聯(lián)想為鄭州大學(xué)量身打造的高性能計算機(jī)系統(tǒng)，成為當(dāng)?shù)馗咝W(xué)科應(yīng)用的典范。