北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng)
工程關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量,環(huán)境監(jiān)測
工程名稱：空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng)
工程所屬單位：北京市環(huán)保檢測中心
技術(shù)提供:曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司
工程介紹
作為北京奧運(yùn)會的三大理念之一，“綠色奧運(yùn)”已經(jīng)成為了北京市民甚至所有華人都耳熟能詳?shù)囊粋€(gè)詞語,。為此,，北京市環(huán)保檢測中心利用世行資金，委托美國PA咨詢公司和RTI研究所,，開發(fā)北京市空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng),。這套系統(tǒng)，需要一套完整的應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算的并行計(jì)算機(jī)群服務(wù)器作為堅(jiān)實(shí)的保障,，因此,，曙光TC4000機(jī)群成為了北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心的首選。
用戶需求
北京市環(huán)境監(jiān)測部門作為北京市環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)部門,，是環(huán)境管理工作的重要基礎(chǔ),，也是2008年北京奧運(yùn)能否實(shí)現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”的基礎(chǔ)部門。北京市環(huán)境保護(hù)檢測中心開發(fā)的這套空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng),，主要運(yùn)行的是MM5氣象模型和Model-3(CMAQ)空氣污染擴(kuò)散模型,。曙光公司全面分析了用戶的實(shí)際需求，本著從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)的原則,，在系統(tǒng)管理的有序性,、高效性、避免混亂的基礎(chǔ)上構(gòu)架出了面向高性能計(jì)算的曙光TC4000機(jī)群系統(tǒng)方案,，并提出了“管理節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)分開”的設(shè)計(jì)思路,。
分設(shè)管理節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)能夠充分利用計(jì)算節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力，將管理任務(wù)分配給管理節(jié)點(diǎn),，大大提高計(jì)算節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算能力,。而這一點(diǎn)恰恰符合了用戶對機(jī)群服務(wù)器的要求：具備大規(guī)模科學(xué)計(jì)算能力,，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成中大規(guī)模的并行計(jì)算,，同時(shí)具備良好的信息服務(wù)能力,。
杰出的計(jì)算能力是滿足用戶需求的根本，性價(jià)比,、安全性,、可擴(kuò)展性都是用戶選擇產(chǎn)品所要考慮的因素。針對北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心的需求,，曙光TC4000機(jī)群解決方案既能夠節(jié)省用戶的投資,，又能夠保證產(chǎn)品的先進(jìn)性、可用性和高性價(jià)比,。同時(shí),，系統(tǒng)支持動態(tài)擴(kuò)展，在系統(tǒng)性能需要提升時(shí),，可以很方便地進(jìn)行擴(kuò)展,。
TC4000機(jī)群系統(tǒng)通過四套網(wǎng)絡(luò)(MYRINET計(jì)算網(wǎng)，千兆管理網(wǎng),，SKVM網(wǎng),。IIC監(jiān)控網(wǎng))將管理節(jié)點(diǎn)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)以及控制設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備連接起來,，組成了一個(gè)充滿活力的機(jī)群系統(tǒng),。其中，千兆管理網(wǎng)提供了絕大多數(shù)的管理功能及以外部連接,，用戶可以通過千兆網(wǎng)絡(luò)連接到管理節(jié)點(diǎn)從而使用整個(gè)機(jī)群系統(tǒng),，同時(shí)，千兆管理網(wǎng)還能確保在MYRINET網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)繼續(xù)提供不間斷的計(jì)算服務(wù),。此外,，管理監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用基于硬件采集的監(jiān)控系統(tǒng)，不占用系統(tǒng)資源,，做到主板級的監(jiān)控,。加之曙光獨(dú)有的SKVM網(wǎng)絡(luò)使得管理節(jié)點(diǎn)，用戶可以在幾百米以外對系統(tǒng)進(jìn)行管理,。
北京市環(huán)境保護(hù)檢測中心需要一個(gè)并行計(jì)算集群來運(yùn)行北京市空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng),，空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng)內(nèi)主要運(yùn)行MM5氣象模型和Model-3（CMAQ）空氣污染擴(kuò)散模型。曙光公司全面分析了用戶的實(shí)際需求,，根據(jù)實(shí)際的用戶需求,，曙光公司制定出如下的方案設(shè)計(jì)原則：
·實(shí)際原則，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),，遵照實(shí)際情況確定方案的選擇與實(shí)施,。
·先進(jìn)原則，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來建設(shè)一套完整的應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算的集群系統(tǒng),。
·經(jīng)濟(jì)原則,，系統(tǒng)采用廣泛應(yīng)用且具有良好性能價(jià)格比的產(chǎn)品，既考慮節(jié)省投資,，又 保證產(chǎn)品的先進(jìn)性和可用性,。
·安全原則，系統(tǒng)應(yīng)該受到嚴(yán)格的安全監(jiān)控,，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。
·擴(kuò)展原則，系統(tǒng)支持動態(tài)擴(kuò)展,，在系統(tǒng)性能需要提升時(shí),，可以很方便地進(jìn)行擴(kuò)展。易管理原則,，64個(gè)節(jié)點(diǎn)的機(jī)群服務(wù)器的管理必須非常簡便,，可以保證系統(tǒng)管理的有序性，高效性,，避免管理上的混亂,。
依據(jù)以上設(shè)計(jì)原則，曙光公司設(shè)計(jì)出面向高性能計(jì)算的曙光TC4000集群系統(tǒng)方案,。該集群系統(tǒng)由1個(gè)管理節(jié)點(diǎn),、4個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)、一套MYRINET網(wǎng)絡(luò),、一套千兆以太網(wǎng)絡(luò),、機(jī)柜系統(tǒng)、電源系統(tǒng),、SKVM系統(tǒng),、硬件監(jiān)控系統(tǒng)以及其他附件組成。該集群系統(tǒng)通過四套網(wǎng)絡(luò)（MYRINET計(jì)算網(wǎng),，千兆管理網(wǎng),，SKVM網(wǎng)。IIC監(jiān)控網(wǎng)）將管理節(jié)點(diǎn),、計(jì)算節(jié)點(diǎn)以及控制設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備連接起來,，組成了一個(gè)充滿活力的集群系統(tǒng)，這個(gè)集群系統(tǒng)具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：
·管理節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)分開：能夠充分利用計(jì)算節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力,，將管理任務(wù)分配給管理節(jié)點(diǎn)大大地提高了計(jì)算節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算能力,。
·千兆管理網(wǎng)絡(luò)：千兆以太網(wǎng)的作用是在MYRINET網(wǎng)出現(xiàn)故障的時(shí)候仍然能夠提供不間斷的計(jì)算服務(wù)，并且千兆以太網(wǎng)還提供了絕大多數(shù)的管理功能
·SKVM網(wǎng)絡(luò)：使得管理節(jié)點(diǎn)就像管理本地計(jì)算機(jī)一樣輕松,，并且這樣的事情可以在幾百米以外完成,。
·管理監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)：采用基于硬件采集的監(jiān)控系統(tǒng)，不占用系統(tǒng)資源,，做到主板級的監(jiān)控,。
·提供千兆外部連接,，用戶可以通過千兆網(wǎng)絡(luò)連接到管理節(jié)點(diǎn)從而使用整個(gè)集群系統(tǒng)。
子系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖：
 |
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
