메타컴퓨팅을 위한 Globus 테스트베드 개선에 관한 연구

Abstract

Ⅰ. 제목 메타컴퓨팅을 위한 Globus 테스트베드 개선에 관한 연구 Ⅱ. 연구개발의 목적 및 중요성 (1) 광대역통신망환경에서 어플리케이션 사용자를 위한 고성능 메타컴퓨팅 환경 제공 - 슈퍼컴퓨팅 자원의 활용율의 극대화 - 국내 어플리케이션 분야의 슈퍼컴퓨팅 요구 증대 - 국내 광대역 통신망의 고속화 - 분산 자원을 활용한 어플리케이션의 대형 문제 해결 (2) 병렬 어플리케이션을 활용한 고성능 메타컴퓨팅 환경 검증 - 사용자를 위한 작업 자동화 환경 필요 - 슈퍼컴퓨팅 분야의 중요 어플리케이션인 유체역학문제에 메타컴퓨팅 환경의 적합성 검증 - 유체역학분야는 항공기, 자동차, 선박, 기상 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 기반분야임 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위 (1) Globus 기반의 메타컴퓨팅인프라 Platform 구축 - Linux-Cluster, Compaq GS320 상에 Globus 2.0 구축 - GRAM과 로컬 배치 작업 관리기와의 연동 - MDS 서버 구축 및 테스트 (2) 메타컴퓨팅인프라 구축 미들웨어 기술개발 및 연구 - 메타컴퓨팅 환경의 미들웨어 Globus 2.0의 요소시스템 분석 및 구축방안 수립 - GRAM, MPICH-G2, DUROC, 자동 인증 등 분석 (3) 전산유체역학 분산 어플리케이션 개발 - 3 차원 정렬격자 상에서 입자추적 알고리즘의 개발 - 입자 운동 방정식 및 열전달 고찰 - 입자-기체간 상호작용 및 입자생성항의 계산 (4) 사용자 작업 자동화 환경 개발 - 사용자 작업을 컴퓨팅 자원에 자동 배치 - 수행후 결과를 취합후 사용자에게 제공 - 메타컴퓨팅 환경에 접근성을 위한 웹기반 개발 Ⅳ. 연구개발결과 (1) 광대역통신망 기반 고성능 메타컴퓨팅 테스트베드 구축 - KISTI, 전북대, 천안대, 서울시립대, 기술교육대 등을 연결하는 메타컴퓨팅 테스트베드 구축 - Compaq GS320, IBM SP2, Linux-Cluster 등 다양한 컴퓨팅 자원을 활용한 테스트베드 구축 (2) 메타컴퓨팅 인프라 포탈 SWING 개발 - Globus 툴킷과 호환 - GSIFTP, GASS (Global Access to Secondary Storage)를 통한 파일 전송 및 PBS와 같은 지역 스케쥴러를 지원 - MPICH-G2 응용 프로그램을 실행 가능 - 자원 상태에 대한 실시간 검색 - 사용자와의 통신에 대한 보안을 위하여 HTTPS/SSL을 지원 (3) MPICH-G2 환경에서 유체역학분야의 첨단 슈퍼컴퓨팅 어플리케이션 개발 - 입자-기체 혼합유동 효과와 침식효과의 예측 위한 메타컴퓨팅용 병렬 코드 개발 - 메타컴퓨팅 테스트베드상에서 테스트 Ⅴ. 연구개발의 활용 계획 - Globus 기반 국가 메타컴퓨팅 인프라 구축 및 NGI 어플리케이션 개발 가능 - 컴퓨팅 및 데이터 Grid 구축의 기반 - 차세대인터넷 상에서 고성능 컴퓨팅 및 분산 데이터 마이닝 분야에 활용 - 협동 연구 Grid: 고성능 가시화 장비들을 활용한 원격교육 및 공학 설계분야에서 활용

Ⅰ. Title A Study on the Improvement of Globus-based Testbed for Metacomputing Ⅱ. Objective of the study and its importance (1) Development of the high performance metacomputing infrastructure for computational application on the WAN environment. - Maximizing the utilization of supercomputing resources - Providing more supercomputing power that the computational science needs - Solving the grand-challenge problem with the distributed resources. (2) The feasibility-test of metacomputing infrastructure - Development of the work-bench for application programmer - Test of the infrastructure using CFD solvers - CFD is the base of many areas: Areo-dynamics, Automobile, Climate, etc Ⅲ. Content and scope of the study (1) Globus-based Infrastructure for metacomputing - Deployment of Globus 2.0 on the heterogeneous computing resources. - MDS server configuration - Integration of local resource manager and GRAM (2) Analysis of components of Globus 2.0 - Local resource management - MPICH-G2 and communication (3) Developement of CFD distributed application - Particle-trace algorithm on the 3D grid - Particle dynamics equation and heat-transfer equation (4) Development of the work-bench - Allocation of job on the resources - Gathering results from the resources - Web-based work-bench for the access Ⅳ. Result of the study (1) Deployment of the WAN-based metacomputing infrastructure - Testbed on the wide-area network: KISTI, Chonbuk Univ., Cheonan Univ., Univ. of Seoul, KUT etc. - Testbed on the heterogeneous resources: Compaq GS320, IBM SP2, Linux-Cluster, Workstations etc. (2) Development of SWING for metacomputing portal - Integration of Globus toolkits - File transfer using GSIFTP, GASS - Support of local scheduler such as PBS - Realtime visualization of resources information (3) Development of CFD application on the MPICH-G2 - particle-trace solver on the 3D grid - The experiment of the solver on the grid testbed Ⅴ. Application schemes - The base of the Globus-based national metacomputing infrastructure - Environment for developing NGI application - Utilization for high performance computing and distributed datamining - Collaborative research using many high-end resources