中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃ChinaGrid進(jìn)展課件

1、中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃ChinaGrid進(jìn)展中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃ChinaGrid進(jìn)展ChinaGrid：中國(guó)教育科研網(wǎng)格教育部發(fā)起，在十五“211”二期支持下啟動(dòng)得到國(guó)家科技部863高性能計(jì)算重大專項(xiàng)支持目標(biāo)：充分利用“中國(guó)教育科研網(wǎng)CERNET”優(yōu)良的基礎(chǔ)設(shè)施和它上面豐富、優(yōu)質(zhì)的各類資源，在中國(guó)乃至全世界建設(shè)一個(gè)最大、最先進(jìn)、最實(shí)用的網(wǎng)格首批12所學(xué)校參加，目前已經(jīng)發(fā)展成為20所高校已經(jīng)初步形成5類典型應(yīng)用生物信息學(xué)，圖象處理，計(jì)算流體力學(xué)，大學(xué)課程在線，海量信息處理2ChinaGrid：中國(guó)教育科研網(wǎng)格教育部發(fā)起，在十五“21中國(guó)教育科研網(wǎng)(CERNET)中國(guó)第二大IP主干網(wǎng)36個(gè)PoP覆

2、蓋了所有省會(huì)城市主干網(wǎng)為2.5Gbps DWDM總出國(guó)帶寬超過(guò)800Mbps覆蓋了200多個(gè)城市的1,300多所大學(xué)1500多萬(wàn)用戶中國(guó)多數(shù)高校有自己的校園網(wǎng)3中國(guó)教育科研網(wǎng)(CERNET)中國(guó)第二大IP主干網(wǎng)5CERNET-1的總體結(jié)構(gòu) 4CERNET-1的總體結(jié)構(gòu) 6建設(shè)內(nèi)容校園網(wǎng)格平臺(tái)建設(shè)ChinaGrid網(wǎng)格公共平臺(tái)建設(shè) 網(wǎng)格應(yīng)用平臺(tái)及其典型應(yīng)用建設(shè)圖像處理網(wǎng)格 生物信息學(xué)網(wǎng)格 大學(xué)課程在線網(wǎng)格 計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格海量信息處理網(wǎng)格5建設(shè)內(nèi)容校園網(wǎng)格平臺(tái)建設(shè)7ChinaGrid（第一期）6ChinaGrid（第一期）8ChinaGrid (現(xiàn)在)7ChinaGrid (現(xiàn)在)9各學(xué)校網(wǎng)格平

3、臺(tái)建設(shè)情況華中科技大學(xué)：0.8萬(wàn)億次，5TB清華大學(xué)：1.3萬(wàn)億次，20TB北京大學(xué)：1.5萬(wàn)億次，10TB北京航空航天大學(xué)：0.7萬(wàn)億次，10TB華南理工大學(xué)：0.9萬(wàn)億次，20TB上海交通大學(xué)：0.5萬(wàn)億次，9TB東南大學(xué)：1.0萬(wàn)億次，19TB西安交通大學(xué)：0.1萬(wàn)億次，2.5TB國(guó)防科技大學(xué)：0.2萬(wàn)億次，5TB東北大學(xué)：0.8萬(wàn)億次，5TB中山大學(xué)：1.3萬(wàn)億次，10TB山東大學(xué)：1.3萬(wàn)億次，18TB西北工業(yè)大學(xué)：0.4萬(wàn)億次，2TB浙江大學(xué)：0.6萬(wàn)億次，3TB復(fù)旦大學(xué)：1.8萬(wàn)億次，6TB同濟(jì)大學(xué)：0.2萬(wàn)億次，1TB中國(guó)科技大學(xué)：1.2萬(wàn)億次，5TB電子科技大學(xué)：0.3萬(wàn)億次

4、，2TB中國(guó)人民大學(xué)：0.1萬(wàn)億次，0.5TB蘭州大學(xué)：0.3萬(wàn)億次，1TBChinaGrid總能力：15萬(wàn)億次，150TB8各學(xué)校網(wǎng)格平臺(tái)建設(shè)情況華中科技大學(xué)：0.8萬(wàn)億次，5TB中山ChinaGrid總體部署圖圖像處理網(wǎng)格生物信息學(xué)網(wǎng)格遠(yuǎn)程教育網(wǎng)格大科防國(guó)清華學(xué)大大科華中學(xué)大山中學(xué)大京北大交海上大交安西學(xué)大北東工理南華航北學(xué)大南東學(xué)大東山流體力學(xué)網(wǎng)格海量信息網(wǎng)格理處C E R N E TChinaGrid公共支撐平臺(tái)(CGSP)高性能計(jì)算環(huán)境(校園網(wǎng)格)9ChinaGrid總體部署圖圖像處理網(wǎng)格生物信息學(xué)網(wǎng)格遠(yuǎn)程教什么是CGSP？ChinaGrid Supporting Platform,

5、 為ChinaGrid建設(shè)和發(fā)展而研制的網(wǎng)格核心中間件符合OGSA架構(gòu)，參照WSRF規(guī)范實(shí)現(xiàn)CGSP預(yù)覽版在GCC2004上公布，1.0版本在2005年1月10日發(fā)布CGSP開(kāi)發(fā)組由華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)的開(kāi)發(fā)人員聯(lián)合組成，在清華大學(xué)信息技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室封閉開(kāi)發(fā)半年目前已經(jīng)有生物信息學(xué)、圖像處理、計(jì)算流體力學(xué)等的應(yīng)用在該平臺(tái)上調(diào)試通過(guò)10什么是CGSP？ChinaGrid Supporting PCGSP的應(yīng)用現(xiàn)狀從CGSP發(fā)布到現(xiàn)在，CGSP已經(jīng)被下載超過(guò)300次目前ChinaGrid的所有學(xué)校校園網(wǎng)格平臺(tái)已經(jīng)全部采用CGSP，成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)統(tǒng)一網(wǎng)格平

6、臺(tái)的國(guó)家級(jí)網(wǎng)格系統(tǒng)11CGSP的應(yīng)用現(xiàn)狀從CGSP發(fā)布到現(xiàn)在，CGSP已經(jīng)被下載超ChinaGrid公共支撐平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)12ChinaGrid公共支撐平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)14GSIWS-SecurityCASSimpleCAData ManagementSecurityWSCoreResource ManagementInformation ServicesAuthz FrameworkRFTRLSOGSI-DAINew GridFTPXIOJAVAWS Core(WSRF)C WS Core(WSRF)MDS2WS-IndexPre-WSGRAMWS-GRAMCSF(contribution)pyG

7、lobus(contributed)Python Bindings(contributed)Data Center(CGSP)Portal SDK(CGSP)Programming Toolkits(CGSP)Resource-Index(CGSP)HyperService(CGSP)Proxy(CGSP)MetaData-Man(CGSP)InterDomain(CGSP)Topologic(CGSP)RemoteDeploy(CGSP)Job Manager(CGSP)WorkFlow(CGSP)HotDeploy(CGSP)GT3.9和CGSP13GSIWS-SecurityCASSim

8、pleCAData 網(wǎng)格開(kāi)發(fā)環(huán)境網(wǎng)格 PortalPortal 開(kāi)發(fā)工具編程模型(RPC/并行/GridPPI+)資源封裝工具安裝工具包管理GUI作業(yè)定義工具域管理器信息服務(wù)服務(wù)元數(shù)據(jù)描述用戶管理策略協(xié)商虛擬接口管理模塊服務(wù)元數(shù)據(jù)管理模塊服務(wù)匹配選擇模塊QoS管理節(jié)點(diǎn)信息收集信息服務(wù)容錯(cuò)機(jī)制狀態(tài)監(jiān)控作業(yè)管理數(shù)據(jù)管理 服務(wù)容器用戶視圖組織統(tǒng)一文件訪問(wèn)接口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)代理存儲(chǔ)資源管理文件元數(shù)據(jù)管理器副本策略副本目錄作業(yè)提交服務(wù)部署工作流流程管理作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控作業(yè)調(diào)度作業(yè)SLA管理服務(wù)遠(yuǎn)程部署服務(wù)注冊(cè)生命周期管理SOAP消息服務(wù)監(jiān)控狀態(tài)報(bào)告資源SLA管理跨域身份映射信息管理信息元數(shù)據(jù)檢索技術(shù)信息分類網(wǎng)格安

9、全代理證書管理機(jī)制代理證書生成模塊 認(rèn)證中心(CA)SOAP加密傳輸域間登陸身份映射身份認(rèn)證單點(diǎn)登陸資源訪問(wèn)控制ChinaGrid公共支撐平臺(tái)CGSP 1.014網(wǎng)格 PortalPortal 開(kāi)發(fā)工具編程模型(RPC/并ChinaGrid組織出版的網(wǎng)格系列叢書之一2004年10月于北京15ChinaGrid組織出版的17CGSP的國(guó)際影響ChinaGrid已經(jīng)和Globus聯(lián)盟簽訂了MOU，將展開(kāi)網(wǎng)格中間件的全面合作英國(guó)e-Science計(jì)劃表示將CGSP作為e-Science重點(diǎn)研究的網(wǎng)格中間件之一德國(guó)的D-Grid項(xiàng)目將和ChinaGrid合作，采用D-Grid的Unicore客戶端和C

10、GSP服務(wù)器端新加坡擬與ChinaGrid展開(kāi)訪問(wèn)網(wǎng)格的合作包括HP、Intel、Sun、IBM等在內(nèi)的國(guó)際知名IT公司都紛紛尋求和ChinaGrid展開(kāi)合作16CGSP的國(guó)際影響ChinaGrid已經(jīng)和Globus聯(lián)盟簽17191820AG4ChinaGrid進(jìn)展：GridAsia 200519AG4ChinaGrid進(jìn)展：GridAsia 2005212022生物信息學(xué)網(wǎng)格21生物信息學(xué)網(wǎng)格23清華大學(xué) 硬件設(shè)備1.計(jì)算機(jī)系千億次集群計(jì)算機(jī)， 2. 網(wǎng)絡(luò)中心SUN 10000 機(jī)器， 3. 生物系的SGI Origin 2000 機(jī)器, 提供的服務(wù)PClustalw,Protein doc

11、king, Euler, ATGC,Genscan,Glimmer, 北京大學(xué)硬件設(shè)備1.生物信息中心 SUN Fire 48002.生物信息中心多臺(tái)雙奔四至強(qiáng)機(jī)器 3.生物信息中心 SUN Fire V880 4.生物信息中心浪潮英信NF420提供服務(wù)比對(duì)軟件blast ,數(shù)據(jù)庫(kù)檢索工具SRSEmbl, swissprot,pdb,pfam等多種數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)西安交大硬件設(shè)備1.IBM RS6000機(jī)群系統(tǒng)， 2.交通大學(xué)接口服務(wù)器提供的服務(wù) 國(guó)防科技大學(xué)華中科大硬件設(shè)備浪潮天梭10000高性能計(jì)算集群 提供的服務(wù)基因分析軟件GeneKey等華南理工大學(xué)硬件設(shè)備32位MPP Linux集群系統(tǒng)

12、64位的SMP計(jì)算平臺(tái) 提供的服務(wù)mRNA分析軟件sirnaPro等總結(jié)連接6個(gè)學(xué)校，10多臺(tái)大型計(jì)算設(shè)備具有超過(guò)萬(wàn)億次/秒浮點(diǎn)計(jì)算能力和超過(guò)5T的存儲(chǔ)容量提供50多種生物信息軟件/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)每天超過(guò)5萬(wàn)人次的訪問(wèn)量華中科技大學(xué)22清華大學(xué) 北京大學(xué)西安交大國(guó)防科技大學(xué)華中科大華南理工大學(xué)總生物信息學(xué)網(wǎng)格應(yīng)用Euler大規(guī)模DNA序列拼接（清華大學(xué)）SARS病毒序列分析（清華大學(xué)）人類心血管相關(guān)基因的大規(guī)模分析（華中科技大學(xué)）蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)（華南理工大學(xué)）全基因組圖譜拼裝（國(guó)防科技大學(xué)）人類基因多態(tài)性研究及應(yīng)用示范（西安交通大學(xué)）玉米雄性不育系的蛋白質(zhì)組特征分析與應(yīng)用示范（西安交通大學(xué)）2

13、3生物信息學(xué)網(wǎng)格應(yīng)用Euler大規(guī)模DNA序列拼接（清華大學(xué)）序列比對(duì)結(jié)果24序列比對(duì)結(jié)果26序列比對(duì)（沒(méi)有網(wǎng)格）查找到能夠提供序列比對(duì)服務(wù)的服務(wù)器登陸該服務(wù)器學(xué)習(xí)使用方法查看數(shù)據(jù)庫(kù)的更新時(shí)間提交計(jì)算任務(wù)，獲取計(jì)算結(jié)果（花費(fèi)大量時(shí)間）重復(fù)以上3步，直到獲取所有可訪問(wèn)服務(wù)器的比對(duì)結(jié)果分析結(jié)果，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新時(shí)間，去除重復(fù)的結(jié)果（花費(fèi)大量時(shí)間）使用復(fù)雜、浪費(fèi)時(shí)間、正確性不高25序列比對(duì)（沒(méi)有網(wǎng)格）查找到能夠提供序列比對(duì)服務(wù)的服務(wù)器使用復(fù)網(wǎng)格環(huán)境下的序列比對(duì)用戶使用簡(jiǎn)單通過(guò)網(wǎng)頁(yè)提交任務(wù)等待獲取最終的計(jì)算結(jié)果系統(tǒng)自動(dòng)更新和同步每天晚上12：00國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)CERNET從美國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，保持同

14、步每天早上凌晨4：00國(guó)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)相互更新，保持同步用戶最后獲取唯一比對(duì)結(jié)果，無(wú)需去除重復(fù)比對(duì)結(jié)果系統(tǒng)自動(dòng)分割任務(wù)效率大大提高多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)比對(duì)序列的不同部分；計(jì)算結(jié)果最后整合沒(méi)有重復(fù)比對(duì)操作26網(wǎng)格環(huán)境下的序列比對(duì)用戶使用簡(jiǎn)單28圖像處理網(wǎng)格27圖像處理網(wǎng)格29圖像處理網(wǎng)格應(yīng)用數(shù)字虛擬人的三維重建（華中科技大學(xué)）醫(yī)療圖像診斷（中山大學(xué)）遙感圖像處理（國(guó)防科技大學(xué)）28圖像處理網(wǎng)格應(yīng)用數(shù)字虛擬人的三維重建（華中科技大學(xué)）30數(shù)字化虛擬人頭29數(shù)字化虛擬人頭31多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)完成30多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)完成32計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格31計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格33計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格應(yīng)用飛行器遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)（上海交通大學(xué)）

15、分子動(dòng)力學(xué)并行算法（西安交通大學(xué)）粉末冶金成形的模擬和優(yōu)化（華南理工大學(xué)）大型地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)（東北大學(xué)）飛機(jī)和汽車設(shè)計(jì)中的計(jì)算電磁學(xué)（電子科技大學(xué)）32計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格應(yīng)用飛行器遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)（上海交通大學(xué)）34大學(xué)課程在線網(wǎng)格33大學(xué)課程在線網(wǎng)格35課程資源貢獻(xiàn)情況課程總數(shù):233；總“講數(shù)”:2566PK北京大學(xué)TS清華大學(xué)XJ西安交大SJ上海交大DB東北大學(xué)SD山東大學(xué)HN華南理工HZ華中科技DN東南大學(xué)HK香港城市大學(xué)DZ電子科技大學(xué)BH北航ZS中山大學(xué)通常一講1小時(shí)左右，有些比較長(zhǎng)34課程資源貢獻(xiàn)情況課程總數(shù):233；總“講數(shù)”:2566PK北用戶IP地址分布（2004年8月27日-20

16、05年1月16日）服務(wù)器獨(dú)立IP數(shù)累計(jì)HTTP GET次數(shù)北京大學(xué)1153595868376北京大學(xué)226410970北京郵電2922640255北航12110383清華大學(xué)818125083東北大學(xué)1358848936東南大學(xué)69671957中山大學(xué)93701260541服務(wù)器獨(dú)立IP數(shù)累計(jì)HTTP GET次數(shù)山東大學(xué)1110128816中科大95131093657西安交大3981697464上海交大528265055西北工大1318160240蘭州大學(xué)5101618136華中科技59864299華南理工387705687總獨(dú)立IP數(shù)：25,807；累計(jì)HTTP GET：12,569,855應(yīng)用情況全國(guó)至少有這么多人用過(guò)“大學(xué)課程在線”總訪問(wèn)次數(shù)（包括重復(fù)）35用戶IP地址分布（2004年8月27日-2005年1月16日海量信息處理網(wǎng)格36海量信息處理網(wǎng)格38數(shù)字博物館首頁(yè)37數(shù)字博物館首頁(yè)