亚 太 地 区 城 市 信 息 化 论 坛 第 四 届 年 会 CIAPR IV 上 海 超 级 中 心 与 网 格 应 用 上 海 超 级 中 心 2004.5
目 录 网 格 在 城 市 信 息 化 中 的 地 位 上 海 超 级 中 心 的 作 用 上 海 超 级 中 心 的 共 享 资 源 上 海 超 级 中 心 开 展 的 网 格 应 用 上 海 超 级 中 心 的 未 来 目 标 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 2
网 格 在 城 市 信 息 化 中 的 地 位 有 线 / 无 线 网 络 环 境 下 的 各 类 机 各 类 程 序 / 数 据 各 类 仪 器 设 备 均 属 于 城 市 信 息 化 的 基 础 设 施 只 有 网 格 技 术 才 能 将 所 有 这 些 资 源 组 织 起 来, 构 成 统 一 的 共 享 的 虚 拟 环 境 网 格 对 城 市 信 息 化 的 作 用 减 少 信 息 资 源 的 重 复 投 资 和 建 设 提 高 政 府 机 关 的 办 事 效 率 提 高 企 业 的 国 际 竞 争 力 提 高 科 研 的 协 作 攻 关 能 力 让 市 民 充 分 享 受 信 息 化 的 成 果 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 3
网 格 在 城 市 信 息 化 中 的 地 位 ( 续 ) 网 格 如 此 重 要 地 位 是 因 为 从 根 本 上 解 决 了 : 异 构 性 可 扩 展 性 动 态 自 治 性 海 量 信 息 的 结 构 化 组 织 与 管 理 费 和 管 理 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 4
上 海 超 级 中 心 的 作 用 中 心 是 上 海 信 息 基 础 设 施 的 重 要 组 成 部 分 中 心 对 整 合 上 海 高 性 能 资 源 起 重 要 作 用 中 心 是 衔 接 多 个 网 格 使 之 融 为 一 体 的 中 枢 中 心 是 网 格 环 境 不 可 缺 少 的 重 要 资 源 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 5
上 海 超 级 中 心 的 共 享 资 源 ( 硬 件 硬 件 ) 神 威 MPP 3840 亿 次 CPU 384 MM 48GB DISK 1280GB 神 威 Cluster 3072 亿 次 CPU 66 MM 66GB DISK 2700GB 曙 光 4000A 10 万 亿 次 CPU 2048 MM 4TB SCSI Disk 20TB SAN 75TB 预 在 下 月 的 TOP500 排 名 中 位 于 前 10 名 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 6
上 海 超 级 中 心 的 共 享 资 源 ( 应 用 软 件 固 体 力 学 应 用 软 件 ) MSC.NASTRAN 通 用 有 限 元 分 析 软 件 MSC. PATRAN 前 后 处 理 器 MSC. MARC 非 线 形 及 耦 合 场 有 限 元 分 析 软 件 MSC.DYTRAN 碰 撞 安 全 性 分 析 软 件 PAM-CRASH 碰 撞 安 全 性 分 析 软 件 ANSYS/LS-DYNA 瞬 态 显 式 动 力 学 分 析 软 件 ANSYS/ICEM CFD/CAE 前 后 处 理 器 ANSYS/MULTIPHYSICS 多 物 理 场 耦 合 求 解 器 ANSYS/FEKO 电 磁 场 分 析 软 件 HyperWorks 有 限 元 前 后 处 理 器 结 构 优 化 和 专 用 求 解 器 集 成 平 台 GEFEP-P 汽 车 碰 撞 并 行 仿 真 软 件 CADEM-P 汽 车 覆 盖 件 冲 压 并 行 仿 真 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 7
上 海 超 级 中 心 的 共 享 资 源 ( 应 用 软 件 流 体 力 学 FLUENT ISIGHT 气 象 MM5 ARPS WRF 通 用 流 体 力 学 软 件 集 成 设 分 析 和 优 化 软 件 中 尺 度 数 值 天 气 预 报 模 式 数 据 库 :ORACLE, SYBASE 应 用 软 件 2) 广 泛 区 域 到 暴 雨 尺 度 的 大 气 模 式 和 预 测 系 统 中 尺 度 预 报 模 式 与 资 料 同 化 系 统 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 8
上 海 超 级 中 心 的 共 享 资 源 ( 应 用 软 件 应 用 软 件 3) 生 物 化 学 材 料 科 学 GAUSSIAN 98, 03 Chemoffice ultra 2004 Hyperchem 7.5 BLAST DOCK NAMD EGO NWChem CPMD ABINIT VASP SIESTA VIEN2000 量 子 力 学 软 件 化 学 辅 助 软 件 化 学 辅 助 软 件 基 因 序 列 匹 配 软 件 药 物 筛 选 软 件 分 子 动 力 学 模 拟 软 件 非 平 衡 态 分 子 动 力 学 模 拟 软 件 大 规 模 化 学 和 生 物 学 程 序 量 子 力 学 软 件 从 头 量 子 化 学 软 件 从 头 量 子 化 学 软 件 从 头 量 子 化 学 软 件 密 度 泛 函 量 子 化 学 软 件 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 9
上 海 超 级 中 心 开 展 的 网 格 应 用 已 开 展 : 国 家 863 网 格 药 物 网 格 与 中 科 院 上 海 药 物 所 联 合 开 发 气 象 网 格 与 国 家 气 象 局 上 海 气 象 局 联 合 开 发 制 造 网 格 与 上 海 交 大 海 宁 电 梯 厂 联 合 开 发 上 海 科 委 网 格 上 海 交 通 信 息 网 格 与 交 大 上 大 同 济 复 旦 上 海 城 市 交 通 信 息 中 心 等 单 位 联 合 开 发 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 10
上 海 超 级 中 心 开 展 的 网 格 应 用 正 在 启 动 : 国 家 自 然 科 学 基 金 委 网 格 高 能 物 理 网 格 生 物 网 格 天 文 探 测 网 格 上 海 教 委 网 格 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 11
药 物 研 发 网 格 药 物 研 究 和 医 药 产 业 具 有 重 大 社 会 效 益 和 经 济 效 益 社 会 效 益 : 治 病 防 病, 保 障 健 康 经 济 效 益 : 医 药 产 业 的 利 润 率 高 居 榜 首 17.2% 第 2 位 是 电 讯 业 8.1% 第 3 位 是 机 产 业 7.3% 新 药 研 制 的 核 心 之 一 是 从 大 量 的 化 合 物 样 品 库 中 发 现 有 药 理 活 性 的 化 合 物 虚 拟 药 物 筛 选 需 要 大 量 的 资 源 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 12
新 药 发 现 和 发 展 过 程 先 导 结 构 及 优 化 2-3 年 随 机 筛 选 10, 10, 000 000 ~ 20, 20, 000 000 化 合 物 周 期 长 : 10~12 年 耗 资 大 : 3.5~5.5 亿 美 元 2-3 年 药 物 候 选 物 机 药 物 设 临 床 前 研 究 2-3 年 临 床 研 究 (phase (phase I, I, II, II, III) III) 3-4 年 上 市 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 13
药 物 网 格 的 功 能 药 物 网 格 的 功 能 药 物 筛 选 通 过 对 药 物 数 据 库 的 机 虚 拟 筛 选, 挑 选 合 适 的 化 合 物 提 供 实 验 研 究 药 物 设 通 过 上 述 研 究 发 现 活 性 化 合 物 结 构, 并 对 上 述 化 合 物 结 构 重 新 组 合 生 成 新 化 合 物 数 据 库, 重 复 上 述 药 物 筛 选, 发 现 新 的 性 能 更 好 的 化 合 物, 进 行 实 验 研 究 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 14
药 物 网 格 总 体 框 架 总 体 框 架 药 物 研 发 网 格 神 威 PC 机 群 曙 光 超 级 机 神 威 PC 机 群 北 京 药 物 设 中 心 上 海 超 级 中 心 SGI Origin 神 威 机 群 中 科 院 上 海 药 物 所 中 国 国 家 网 格 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 15
药 物 网 格 硬 件 资 源 四 个 网 格 结 点 : 上 海 药 物 所 SGI Origin 3800 上 海 药 物 所 神 威 32A 集 群 上 海 超 级 中 心 曙 光 4000A 超 级 机 神 威 32P 集 群 北 京 药 物 设 中 心 神 威 256P 集 群 总 能 力 达 磁 盘 总 容 量 达 11.5 万 亿 次 15 TB 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 16
药 物 网 格 应 用 软 件 及 流 程 固 定 数 据 库 开 始 输 入 文 件 预 处 理 药 物 筛 选 类 药 性 分 析 网 格 应 用 软 件 1. 药 物 筛 选 预 处 理 软 件 ( 串 行 ) 2. 药 物 筛 选 软 件 ( 并 行 ) 3. 类 药 性 分 析 软 件 ( 串 行 ) 4. 数 据 库 生 成 软 件 ( 串 行 ) 新 数 据 库 数 据 库 产 生 实 验 研 究 数 据 库 参 数 结 束 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 17
药 物 网 格 结 构 终 端 终 端 终 端 Internet 主 服 务 器 Internet 子 服 务 器 子 服 务 器 子 服 务 器 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 18
药 物 网 格 结 构 终 端 通 过 Web Web 终 浏 端 览 器 登 录 本 网 格 页 面 终, 端 可 进 行 网 格 资 源 查 询, 作 业 提 交 请 求, 作 业 状 态 Internet 查 询, 文 件 传 输, 结 果 返 回 本 地 作 业 管 理 本 地 资 源 管 理 主 服 务 器 本 地 数 据 库 管 理 Internet 机 业 源 业 钥 果 据 数 据 加 / 解 密 交 管 管 状 管 合 可 本 地 结 果 处 理 互 理 理 态 理 成 视 子 服 务 器 子 服 务 器 服 服 监 子 服 务 分 器 化 务 务 测 务 析 服 务 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 节 点 人 作 资 作 密 节 点 结 数 节 点 节 点 分 布 式 数 据 库 管 理 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 19
气 象 网 格 国 家 防 灾 减 灾 国 防 建 设 经 济 与 社 会 持 续 稳 定 发 展 需 要 更 精 确 的 气 象 预 报 服 务 气 象 预 报 与 大 气 科 学 地 球 科 学 ( 海 洋 学 水 文 学 地 质 学 地 理 信 息 系 统 等 ) 数 学 等 学 科 密 切 相 关, 气 象 预 报 技 术 的 创 新 有 助 于 其 他 学 科 的 发 展 气 象 预 报 技 术 的 开 发 研 究 对 高 性 能 机 资 源 的 需 求 巨 大 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 20
气 象 网 格 的 作 用 实 现 网 络 环 境 下 的 按 需 预 报, 有 效 提 升 科 研 业 务 体 系 聚 合 高 性 能 资 源, 提 高 资 源 的 利 用 率 建 立 异 地 协 同 攻 关 的 网 络 环 境, 加 快 重 点 攻 关 项 目 的 研 究 进 度 实 现 气 象 信 息 的 共 享 增 加 信 息 反 馈 的 渠 道 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 21
气 象 网 格 系 统 平 台 行 业 内 部 用 户 互 联 网 用 户 广 州 区 域 中 心 曙 光 3000 北 京 区 域 中 心 SGI O3000 网 格 服 务 平 台 上 海 超 级 中 心 曙 光 4000A 神 威 集 群 上 海 区 域 中 心 银 河 III Compaq 神 威 IBM SP 曙 光 银 河 III 国 家 气 象 中 心 Compaq ES-40 气 象 科 学 研 究 院 YH-4 国 防 科 大 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 22
气 象 网 格 系 统 结 构 1. 数 据 存 储 设 : 采 取 online 和 offline 客 户 方 端 式 WEB, 运 根 据 行 用 界 户 面 对 数 据 的 访 问 频 率 和 访 问 响 应 时 间 要 求 的 不 同 分 别 在 一 级 磁 盘 阵 列 二 级 磁 带 库 三 级 脱 机 磁 带 等 设 备 上 进 行 存 储 2. 中 数 国 据 气 迁 象 移 网 格 Portal 3. 数 据 采 集 4. 数 据 检 索 服 务 代 码 共 享 和 协 同 开 发 系 统 网 格 数 值 预 报 系 统 海 量 气 象 数 据 处 理 系 统 1. 为 不 同 的 用 户 设 置 新 一 代 数 值 1. 良 好 的 可 移 植 性 : 模 式 时 间 空 间 分 预 报 系 统 的 使 用 源 代 码 浏 览 和 辨 率 可 随 意 调 节 网 格 气 象 可 视 化 系 统 修 改 等 共 享 权 限, 实 现 网 上 的 代 2. 程 序 执 行 时 的 可 定 制 性 : 因 不 同 需 求 码 版 本 控 制 而 定 制 程 序 运 行 方 式 预 报 区 域 大 小 及 2. 提 供 远 程 应 用 的 协 同 工 作 环 境, 动 力 框 架 主 干 及 物 理 过 程 提 供 远 程 气 象 数 据 的 访 问 与 服 务 3. 良 好 的 可 维 护 性 及 可 扩 充 性 : 模 式 动 能 力 力 框 架 及 物 理 过 程 可 任 意 插 拔 4. 单 一 原 码 程 序 保 能 够 在 多 种 机 型 上 有 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 23 效 运 行
气 象 网 格 系 统 结 构 客 户 端 WEB 运 行 界 面 中 国 气 象 网 格 Portal 代 码 共 享 和 协 同 开 发 系 统 网 格 数 值 预 报 系 统 海 量 气 象 数 据 处 理 系 统 用 户 可 以 在 客 户 端 通 过 菜 单 方 式 选 择 显 示 的 数 据 源 和 显 示 方 式 数 据 源 包 括 网 格 气 象 可 视 化 系 统 数 据 库 系 统 和 网 格 数 值 预 报 的 输 出, 以 及 一 些 常 用 的 文 件 类 型 ; 显 示 方 式 包 括 不 同 类 型 数 据 的 显 示, 如 向 量 场 和 标 量 场, 不 同 的 地 图 投 影 方 式, 时 间 演 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 变 曲 线, 直 方 图, 剖 面 图, 探 空 图, 时 间 动 画 24 等
气 象 网 格 服 务 远 程 的 按 需 预 报 服 务 海 量 气 象 数 据 处 理 能 力 分 级 软 件 共 享 及 异 地 协 同 开 发 服 务 功 能 强 大 的 web 桌 面 工 具 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 25
制 造 应 用 网 格 城 市 信 息 化 带 动 城 市 工 业 化 上 海 正 在 成 为 全 球 制 造 业 中 心 网 格 技 术 加 速 了 协 同 设 和 快 速 制 造 的 步 伐 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 26
制 造 应 用 网 格 的 作 用 利 用 网 格 平 台, 实 现 对 制 造 资 源 的 远 程 协 同 管 理 数 据 资 源 资 源 的 共 享 异 地 协 同 设 制 造 资 源 的 异 地 备 份 应 用 举 例 : 观 光 电 梯 的 远 程 协 同 设 与 制 造 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 27
一 个 平 台 三 个 应 用 建 立 了 一 个 网 格 平 台 制 造 网 格 平 台 开 发 了 三 个 网 格 应 用 远 程 客 户 订 单 系 统 远 程 协 同 设 系 统 数 值 仿 真 试 验 系 统 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 28
制 造 网 格 硬 件 平 台 上 海 超 中 心 神 威 超 级 机 上 海 交 通 大 学 SGI 超 级 机 Intranet 电 梯 厂 Dell 服 务 器 及 设 备 Internet Intranet Intranet 企 业 制 造 单 元 Dell Server Alpha Server 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 29
制 造 网 格 软 件 平 台 上 海 超 中 心 软 件 环 境 交 大 超 中 心 软 件 环 境 制 造 网 格 系 统 软 件 和 应 用 软 件 VEGA1.1, LS-DYNA 等 仿 真 软 件 Intranet 制 造 网 格 系 统 软 件 和 应 用 软 件 VEGA 1.1,CAD/CAE/CAM/PDM 软 件 电 梯 厂 软 件 环 境 制 造 网 格 系 统 软 件 和 应 用 软 件 VEGA1.1,CAD/CAM/PDM 软 件 Intranet 新 产 品 开 发 知 识 库 完 善 Internet 软 件 开 发 环 境 Java C++ XML WSDL Intranet 基 于 Web 制 造 网 格 系 统 入 口 制 造 网 格 应 用 系 统 制 造 网 格 应 用 使 能 工 具 网 格 中 间 件 开 发 资 源 封 装 与 管 理 系 统 制 造 网 格 协 议 及 相 关 技 术 基 础 库 及 资 源 单 元 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 30
远 程 客 户 订 单 系 统 为 客 户 提 供 更 加 个 性 化 的 产 品, 加 快 设 速 度, 保 证 及 时 交 货 客 户 进 入 电 梯 厂 网 站, 浏 览 现 有 的 产 品 样 式 和 型 号, 如 果 找 到 满 意 的 或 者 相 似 的 产 品 就 进 入 订 购 系 统 选 择 产 品 类 型, 根 据 部 件 的 互 换 性 配 置 产 品 结 构 树, 填 写 设 参 数 和 客 户 信 息, 提 交 订 单 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 31
减 少 设 错 误, 提 高 设 速 度 总 体 设 框 图 远 程 协 同 设 系 统 知 识 库 初 始 化, 选 取 订 单, 根 据 产 品 配 置 进 行 零 部 件 级 协 同 设, 最 后 完 成 整 套 产 品 的 设 任 务 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 32
观 光 电 梯 远 程 协 同 设 系 统 远 程 协 同 设 系 统 零 部 件 级 协 同 设 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 33
数 值 仿 真 试 验 系 统 针 对 不 同 设 尺 寸 的 观 光 电 梯 进 行 试 验 在 电 梯 厂 使 用 Unigraphics 建 立 CAD 模 型 在 交 大 利 用 Hyper MESH 建 立 CAE 模 型 在 交 大 或 超 中 心 利 用 LS-DYNA 进 行 分 析 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 34
上 海 超 级 中 心 的 未 来 目 标 国 家 和 上 海 的 网 格 主 结 点 超 级 中 心 超 级 数 据 中 心 容 灾 备 份 中 心 为 国 家 和 上 海 的 信 息 化 建 设 做 出 更 大 贡 献 2004-6-21 SSC 与 网 格 应 用 35
敬 请 批 评 指 正 谢 谢