Wissenschaftliche Spitzenforschung

Skalierbare Speicherlösung im JSC

Um wissenschaftliche Spitzenforschung aktuell und in Zukunft bestmöglich unter­stützen zu können, setzt das Jülich Supercomputing Centre (JSC) eine Distributed-Storage-Lösung ein. Die leistungsfähige, skalierbare Speicherlösung soll einen ­schnelleren Datenzugriff ermöglichen und so Forschungsprojekte beschleunigen.

Gemeinsam mit Lenovo Professional Services und dem lokalen Technologiepartner Pro-com Datensysteme GmbH hat das JSC die neue Speicherlösung aufgebaut.

Gemeinsam mit Lenovo Professional Services und dem lokalen Technologiepartner Pro-com Datensysteme GmbH hat das JSC die neue Speicherlösung aufgebaut.

Wie funktioniert das menschliche Gehirn? Wie gestalten wir eine nachhaltige Energieversorgung? Wie beurteilen wir präzise die Gesundheits- und Umweltrisiken neuer Chemikalien? Mit einem leistungsfähigen Speichersystem zur bestmöglichen Nutzung seiner Supercomputer-Ressourcen unterstützt das Jülich Supercomputing Center (JSC) Wissenschaftler dabei, Antworten auf solche Fragestellungen zu finden.

Stephan Graf, Leiter des Teams Large Scale Storage Systems am JSC, erklärt: „Wissenschaftler führen heute immer komplexere Forschungsprojekte durch. Deshalb werden bei uns auch immer größere Datenmengen verarbeitet. Um den Ansprüchen auch zukünftig gerecht zu werden, haben wir uns entschlossen, das zentrale Datenspeichersystem unserer Umgebung für das High Performance Computing, kurz HPC, zu erweitern und zu erneuern.“

Gemeinsam mit Lenovo Professional Services und dem lokalen Technologiepartner Pro-com Datensysteme GmbH hat das JSC die neue Speicherlösung auf Basis der Software IBM Spectrum Scale designet und aufgebaut. Mit dieser Lösung lassen sich große Datenmengen speichern, es kann schnell darauf zugegriffen werden und sie können zuverlässig gesichert werden.

Verbesserte Flexibilität


Das JSC implementierte 21 Distributed Storage Solutions für IBM-Spectrum-Scale-DSS-G240-Speichersysteme, die auf Thinksystem-SR650-Servern mit den neuesten Intel-Xeon-Scalable-Systems-Prozessoren und Storage-D3284-High-Density-Speichergehäusen basieren. Jedes der Speichersysteme vom Typ DSS-G240 hat eine Kapazität von rund 3,3 PB. Zusätzlich wird ein Speichersystem vom Typ DSS-G260 mit einer Kapazität von 5 PB verwendet. Damit soll die Kapazität des neuen Gesamtspeichersystems am JSC auf 75 PB mit einem theoretischen Maximum von 570 GB/s Lese- und 460 GB/s Schreibleistung ansteigen.

Das Speichersystem stellt mehrere separate, für verschiedene Verwendungszwecke optimierte Dateisysteme bereit und ist über 100 Netzwerkkarten mit dem zentralen Ethernet-Netzwerk der Supercomputing Facility des JSC verbunden. Diese Konfiguration soll den angeschlossenen Rechnern einen schnellen Zugriff auf die Daten ermöglichen. Dadurch werde auch die Verschiebung von Daten zwischen unterschiedlichen Dateisystem-Pools einfach, was die Flexibilität verbessert. Darüber hinaus installierte Lenovo Professional Services zehn Thinksystem-SR650-Server als Teil der Storage-Lösung: fünf als Cluster-Management-Server, zwei für die Provisionierung mit dem Werkzeug xCAT, einen für das Monitoring und zwei für Cluster Export Services (CES). Alle Server sind mit Xeon-Scalable-Systems-Prozessoren ausgestattet und werden mit Red Hat Enterprise Linux betrieben. Das IT-Team des JSC nutzt diese zusätzlichen Management- und Service-Knoten, um das Speichersystem flexibel zu verwalten und kontinuierlich mit höchster Leistung betreiben zu können.

Die Lösung vereinfacht die Bereitstellung hoher Speicherkapazität und ermöglicht Datenzugriffe mit minimalen Latenzzeiten. Die Software Spectrum Scale RAID macht externe Speicher-Controller überflüssig und ermöglicht eine schnelle Wiederherstellung – bis zu acht Mal schneller als mit den bisherigen, hardware-basierten RAID-Controllern. Letztlich hat die DSS-G-Lösung die Gesamtperformance gesteigert und den Datendurchsatz beschleunigt. Die Bandbreite hat sich laut Anwender mehr als verdoppelt, sodass jetzt auf bis zu 500 GB an Daten pro Sekunde mit gleichbleibend schneller Performance zugegriffen werden kann.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 06/2018. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Das JSC nutzt die Plattform, um wichtige Datenbestände aus allen wesentlichen Forschungsprojekten zu speichern. Dazu gehört auch das europäische Human Brain Project, bei dem Wissenschaftler verschiedener Partnerinstitutionen eine integrierte Infrastruktur für die Neurowissenschaften aufbauen – mit dem Ziel, langfristig die Funktionalität des menschlichen Gehirns im gesunden und kranken Zustand zu verstehen. Hierzu werden Experimente, Simulations- sowie Big-Data-Analysemethoden in einer Plattform zusammengeführt. Darüber hinaus nutzt das JSC die DSS-G-Lösung auch, um von anderen Forschungseinrichtungen gesammelte Informationen zu speichern.


Das Jülich Supercomputing Centre (JSC) ...

... ist Teil der öffentlich geförderten Forschungszentrum Jülich GmbH, des größten Forschungszentrums Deutschlands. Mit rund 5.800 Mitarbeitern gehört es zudem zu den größten Forschungseinrichtungen Europas. Seit 1987 betreibt das JSC das erste deutsche Höchstleistungsrechenzentrum. Seitdem stellt es den Forschern in Deutschland und Europa über ein unabhängiges Peer-Review-Verfahren Rechenzeit der höchsten Leistungsebene zur Verfügung. Zurzeit betreibt es mit Juqueen einen der leistungsstärksten Rechner in Europa. Im JSC arbeiten rund 200 Experten und Ansprechpartner für alle Aspekte rund um Supercomputing und Simulationswissenschaften. Als Mitglied des Gauss Centre for Supercomputing koordiniert das JSC seit Anfang 2008 den Aufbau der europäischen Forschungsinfrastruktur „Prace – Partnership for Advanced Computing in Europe“. Das JSC unterstützt ein breites Spektrum von Forschungsgebieten mit der Bereitstellung der Rechenleistung sowie des nötigen technischen Fachwissens für die schnelle und effektive Durchführung umfassender Simulationen auf Basis großer Datenmengen. Wissenschaftler aus den Neurowissenschaften, der Physik, den Biowissenschaften sowie Forscher in den Bereichen Klimawandel und Energie profitieren von den Leistungen des JSC.


Bildquelle: Lenovo

©2019Alle Rechte bei MEDIENHAUS Verlag GmbH

Unsere Website verwendet Cookies, um Ihnen den bestmöglichen Service zu bieten. Durch die weitere Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung zu. Weitere Infos finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

ok