Introducción

Uno de los objetivos del programa SIMUMAT es dotarse de un Laboratorio de Computación con el objeto de poder realizar todas las simulaciones numéricas y cálculos conducentes a las líneas de investigación abiertas. Por ello hemos adquirido recientemente un cluster, al cual hemos llamado “odisea”.

ODISEA está compuesto por 16 nodos duales en Rack. Cada placa dual consta de dos procesadores Intel Xeon EMT64 de 64 bits a 3,2 Ghz, lo que hace un total de 32 procesadores disponibles.

El nodo principal está dotado de dos discos SCSI Ultra 320 de 10000 r.p.m. con una capacidad de almacenamiento de 146 Gb cada uno (más de 1,5 Terabytes de almacenamiento). El resto de los nodos cuentan además con discos serial ATA de 250 Gb. Cada uno de los nodos cuenta con 2Gb de memoria.

Los nodos están interconectados entre sí mediante dos redes: una red de tipo Gigabit para las tareas de sistema y otra red de tipo Infiniband (con ancho de banda de más de 16 Mb/seg) a través de la cual se realizan todas las comunicaciones en los programas que se ejecutan de forma paralela empleando MPI.

Actualmente lo utilizan alrededor de 30 usuarios que se reparten entre la Universidades Autónoma y Carlos III de Madrid, el Consejo superior de Investigaciones Científicas y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial.

Se prevé la próxima ampliación de este cluster, añadiendo otros 8 nodos duales con la misma arquitectura de procesadores, alcanzándose así un total de 32 procesadores, con los que se pretende satisfacer la demanda inicial de infraestructura computacional de los distintos grupos que participan en SIMUMAT.



Software

El sistema operativo del cluster es LINUX, concretamente RedHat 4.0 Enterprise Edition.



Sistema de colas

Los usuario pueden trabajar de modo interactivo a través de la shell o, en el caso de trabajos que requieran una gran cantidad de recursos (tiempo de cálculo, memoria o espacio en disco), deben utilizar un sistema de colas. El sistema de gestión de trabajos (colas) empleado en ODISEA es PBS (Portable Batch System).



Compiladores

Como compiladores instalados, ODISEA cuenta con los compiladores de GNU, para C y C++ gcc y g77 para Fortran, todos ellos en la versión de 64 bits que permite aprovechar al máximo la arquitectura de los procesadores Xeon EMT64.

Es posible la paralelización de trabajos empleando el paradigma de paso de Mensajes MPI, mediante la implementación de ScaliMPI, especialmente optimizada para aprovechar el ancho de banda que proporciona la tecnología Infiniband. También es posible relizar paralelización de tipo memoria compartida, en cada uno de los nodos, empleando OpenMP mediante los compiladores de Intel.

Asimismo, también se han instalado los compiladores desarrollados por INTEL, Intel C and C++ Compilers (icc) para C y C++ e Intel Fortran Compiler (ifort) para fortran. Estos compiladores generan binarios especialmente optimizados y eficientes para la arquitectura Intel XEON EMT64, así como también proporcionan implementaciones de OpenMP que permiten programar empleando el paradigma de memoria compartida. Asimismo, el compilador Intel Fortran soporta los estándares Fortran 77/90/95 por lo que es posible que los usuarios programen en cualquiera de los estándares de Fortran.


Bibliotecas numéricas

Se dispone de numeroso software libre instalado como por ejemplo:

Python con las bibliotecas PythonMPI y Python Numerics y Python f2Py, que permiten implementar programas eficientes en Python empleando MPI y reescribiendo las rutinas más costosas en Fortran.
Biblioteca estadística R y su versión paralela Rmpi, para cálculos y visualización estadística. Aunque se espera aumentar las bibliotecas numéricas disponibles en el futuro próximo.
Está también disponible el programa MATLAB para simulación y visualización científica.


Con cargo a la partida de software de SIMUMAT se pretende también adquirir algunas licencias de programas comerciales como FLUENT, biblioteca estadística IMSL, etc