Oficjalnym partnerem projektu PRACE-4IP jest Instytut Chemii Bioorganicznej PAN – Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe.
Politechnika Wrocławska - WCSS w projekcie PRACE-4IP występuje jako strona trzecia (Third Party) Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN – PCSS. W projekcie jako strona trzecia uczestniczy ponadto jednostka: Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH. Politechnika Gdańska, Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej (TASK) współpracuje z IChB PAN - PCSS przy realizacji ich zadań.
PRACE-4IP wspiera realizację paneuropejskiej Infrastruktury Badawczej HPC (HPC Research Infrastructure, RI), powołanej w kwietniu 2010 roku. Projekt kontynuuje, uzupełnia i rozszerza zakres prac poprzednich projektów fazy wdrożeniowej PRACE-1IP -3IP. Jest on odpowiedzią na zapotrzebowanie na prowadzenie obliczeń i symulacji przez europejskie środowiska naukowe oraz przemysł, aby utrzymać ich odkrycia i osiągnięcia na światowym poziomie. Naszą wizją jest tworzenie zintegrowanego ekosystemu HPC: sprzętu i usług umożliwiających naukowcom pełne wykorzystanie potencjału w dziedzinie nauk obliczeniowych w środowisku ERA (European Research Area). Niezmiernie istotnym elementem jest zapewnienie trwałości oferowanych usług oraz zbudowanej e-Infrastruktury z przeznaczeniem dla środowisk naukowo-badawczych. Rola PCSS przede wszystkim jest związana z realizacją dużych zadań dotyczących: projektowania energooszczędnych rozwiązań dla centrów obliczeniowych HPC, zarządzania infrastrukturą obliczeniową PRACE-RI i dostosowywania aplikacji do wymagań nowoczesnych architektur obliczeniowych.
Główne zadania realizowane w ramach projektu:
Zadanie 1. Koncepcja Organizacyjna Infrastruktury Badawczej
Wsparcie organizacyjne dla rozwoju PRACE 2.0
Zespół ekspertów w zakresie analizy biznesu i wsparcia organizacyjnego dla PRACE-RI powołanego przez doradców Rady PRACE oraz eksperci w zakresie prawa będą wspierać Radę PRACE oraz BoD we wdrożeniu różnych elementów PRACE 2.0 (modelu będącego następcą Okresu Wstępnego). Będą także pomagać w analizie rozwoju nowego modelu. Wsparcie PCSS w zakresie Polski, obejmuje między innymi:
- Analiza finansowych implikacji modeli finansowania, włączając analizę możliwości zafakturowania lub potencjalnej pomocy ze strony państwa;
- Badania w zakresie unikania problemów w stosowaniu prawa podatkowego w przyjętych opcjach;
- Projektowanie procesów wnioskodawczych dotyczących audytu modeli kosztów dla operacyjności centrów HPC, które świadczą usługi w PRACE-RI , z uwzględnieniem różnych źródeł finansowania;
- Propozycja rozwiązań mających na celu wdrożenie opcji finansowania w gotówce lub w naturze;
- Wsparcie dla dostarczenie gotowych dokumentów dotyczących umów bądź precyzujących zasady działań dla PRACE 2.0;
- Wsparcie prawne w zakresie rozwiązywania problemów natury organizacyjnej w różnych pakietach roboczych.
Zaawansowane procesy zarządzania PRACE i narzędzia wspomagające
To zadanie jest kontynuacją zadania z poprzedniej edycji projektu: PRACE-3IP. Bazując na wynikach poprzedniego projektu i rekomendacjach PCSS będzie zaangażowany w aktywności:
- Stworzenie dokumentacji dotyczącej Wizji i Wartości PRACE 2.0 razem z Radą PRACE;
- Wdrożenie metodologii opisu procesów zdefiniowanego w zadaniu 2.3 projektu PRACE-3IP (z wykorzystaniem seminariów i pracownikami Stowarzyszenia PRACE AISBL);
- Uruchomienie procesu i potrzebnych narzędzi w celu pozyskania Wiedzy PRACE na poziomie instytucjonalnym. Wymagany będzie także mechanizm ulepszania procesu (poprzez jego projektowanie i wdrożenie Bazy Wiedzy wraz z bazą poprawek);
- Uruchomienie procesu zarządzania priorytetami (poprzez wdrożenie strategicznych przeglądów i procesu przeglądu operacyjnego oraz innych mechanizmów opisanych w PRACE-3IP);
- Wsparcie rozwoju KPI (kluczowych wskaźników) analizy procesów rozszerzającej zasięg ponad wpływ oceny, uczestnicząc w tworzeniu KPI dla wdrażanych procesów.
Zadanie 2. Usługi dla Przemysłu i MŚP
Dobre Praktyki w projektowaniu i użytkowaniu wydajnych energetycznie infrastruktur centrów HPC.
Zadanie dotyczy rozwiązywaniu podstawowych problemów związanych z wydajnością energetyczną i wpływem na środowisko infrastruktury centrów obliczeniowych. PCSS będzie analizował wymagania dotyczące instalacji dużych systemów obliczeniowych (rzędu 100 Petaflop/s i przyszłych Exaflop/s) w zakresie ich przewidywalności podczas planowania i unowocześniania wyposażenia centrum HPC. Konieczne kontakty z dostawcami i centrami HPC będą kontynuowane poprzez organizowanie wydarzeń „European Workshops on HPC Centre Infrastructures”. Dotychczas odbyło się 5 edycji tego spotkania, planuje się organizowanie corocznych spotkań w tym zakresie.
Pozwoli to na kontynuację badań infrastruktury wiodących europejskich centrów HPC oraz na świecie co umożliwi korzystanie z doświadczenia najbardziej zaawansowanych centrów. Rozwiązania zastosowane w centrach komercyjnych również będą rozpatrywane. Zadanie to wzmocni powiązania inicjatyw europejskich w domenie infrastruktury danych i współpracy z grupą roboczą Energy Efficient HPC US DOE. Powstanie lista dobrych praktyk w zakresie budowania infrastruktury centrów obliczeniowych i operacji. PCSS będzie współautorem dokumentów typu „White paper” dotyczących: chłodzenia, zasilania i monitorowania infrastruktury.
Zadanie 3. Operacyjność Infrastruktury, Aplikacji i Szkoleń
Szkolenia on-line
Dotychczas PRACE zbudował scentralizowany zbiór usług on-line do współdzielenia zasobów w formie portalu szkoleniowego. Portal szkoleniowy wspiera grupy użytkowników oferując materiały szkoleniowe, filmy instruktażowe, informacje o wydarzeniach treningowych PRACE i innych materiałach. Portal wraz ze skojarzonymi materiałami szkoleniowymi będzie uzupełniany nowymi materiałami wytworzonymi w ramach aktywności szkoleniowej PRACE. Planowane jest wdrożenie systemu CodeVault wspomagającego współdzielenie kodów źródłowych oraz metodologię treningu: MooC (Massively open on-line Course). Pilot MooC będzie się składał z analizy i selekcji odpowiedniej platformy poprzedzonej rozwojem wstępnego zbioru szkoleń on-line.
Operacyjność i koordynacja usług PRACE
Zadanie kontynuuje koordynację usług operacyjnych w wspólnym środowisku PRACE. Usługi obejmują:
• Usługi sieciowe (dedykowana sieć udostępniona przez GEANT, łącząca systemy Tier-0 i Tier-1);
• Usługi danych (np. GridFTP);
• Wspólne procedury zarządzania zasobami (UNICORE, Globus GRAM);
• Harmonizowane procedury AAA (Authorization, Authentication and Accounting) , np. skonfigurowanie infrastruktury dla PKI, administrowanie użytkownikami i rozliczeniami;
• Usługi dla użytkowników (ujednolicone środowisko pracy, dokumentacja);
• Monitorowanie stanu usług dla grupy operacyjnej;
• Standardowe usługi (np. wiki, TTS, repozytorium kodów);
W ramach zadania, będzie się także zarządzać Katalogiem Usług, który opisuje wszystkie wspierane usługi. Katalog będzie na bieżąco uaktualniany w zależności od wprowadzanych zmian w usługach PRACE, włączają c w to aktywności związane z bezpieczeństwem. Informacje związane z infrastrukturą PRACE będą publikowane w portalu PRACE. Zadanie także będzie wspierać operacyjność krajowych systemów Tier-1 w zakresie udostępniania mocy obliczeniowej dla użytkowników z obszaru nauki i przemysłu oraz będzie analizować prototypowe usługi operacyjne.
Analiza i rozwój nowych prototypowych usług
Wydajna i nowoczesna infrastruktura HPC na poziomie europejskim powinna być gotowa na wprowadzenie innowacyjnych usług pozwalających na podjęcie wyzwań w zakresie nauki, technologii i społeczeństwa. Przykłady takich usług:
- Zapewnienie Natychmiastowych Obliczeń (Urgent Computing) dla sytuacji zagrożenia, wspomagającego podejmowanie decyzji w sytuacji kryzysowej na skalę krajową lub szerszą;
- Powiązanie z instrumentami badawczymi dużej skali (np. satelity, urządzenia laserowe, sekwensery, synchrotrony, itp.) generującymi duże ilości danych a w konsekwencji wymagających poprawy wsparcia dla aplikacji typu ‘data intensive’;
- Narzędzia do post-produkcji włączając wizualizację ‘in situ’ w celu sprawdzenia i wizualizacji zmian dokonywanych w wyniku obliczeń na dużej ilości danych, wszędzie tam, gdzie rozmiar danych reprezentuje barierę dla zwykłego przetwarzania;
- Udostępnienie repozytoriów dla europejskich bibliotek naukowych i aplikacji w celu promowania szerokiej adaptacji i jednorodnej konsolidacji produktów europejskich.
- Przedmiotem zadania jest także analiza tych nowych usług wraz z badaniem ich prototypowych instalacji na poziomie preprodukcji (na wybranych systemach Tier-1 i Tier-0) pod względem funkcjonalności. Umożliwi to ocenę pod kątem ewentualnego przyszłego wdrożenia w następnej fazie jako usług produkcyjnych.
Współpraca z innymi e-Infrastrukturami oraz Centrami Doskonałości
Infrastruktura PRACE nawiąże współpracę z komplementarnymi e-infrastrukturami (sieci, gridy/chmury i infrastruktury danych) oraz przyszłymi Centrami Doskonałości w celu identyfikacji części wspólnych i dalszej współpracy technologicznej dla dobra użytkowników. Współpraca wielu infrastruktur badawczych jest obecnie kluczowa dla zrównoważonego rozwoju PRACE w kierunku mocno zintegrowanej wizji, w której zarówno wielkie infrastruktury badawcze, indywidualni użytkownicy lub społeczności mogą w łatwy sposób uzyskać dostęp i używać dostępnych zasobów. Praca jest zorganizowana w taki sposób, że wymagania społeczności są brane pod uwagę przez pilotowe przykłady użycia i utworzenie bilateralnej współpracy. W szczególe, zadanie ustanowi powiązanie z odpowiednimi stronami w następujących obszarach:
- Bezpieczeństwo. Wspólny udział z komplementarnymi e-infrastrukturami w grupie SCI (Security for Collaborating Infrastructures) będzie kontynuowany z ambicją sformalizowania organizacji gwarantującej stałą wymianę informacji i wiedzy na temat incydentów bezpieczeństwa. Również będzie brany pod uwagę rozwój polityk bezpieczeństwa i procedur i definiowanie najlepszych praktyk w tym zakresie.
- Dane. Współpraca z innymi europejskimi infrastrukturami danych będzie miała wpływ na doświadczenia pilotowe społeczności uzyskane w poprzednich edycjach projektu PRACE z EUDAT i EGI. Celem aktywności jest zagwarantowanie długoterminowego przechowywania i współdzielenia danych wyprodukowanych na systemach PRACE w ramach delegowania funkcji zarządzania danymi innymi e-infrastrukturom. Dzięki wdrożeniu wspólnych pilotów, interoperacyjność przedmiotowych infrastruktur będzie analizowana w celu doświadczania prostych metod dostępu do dostępnych usług, integracji odpowiednich zarządców poświadczeń, łatwego transferu danych, przystosowania wspólnych narzędzi i protokołów a także przetwarzania rozproszonych łańcuchów zadań.
Udana współpraca z XSEDE w PRACE-3IP może być rozszerzona na inne infrastruktury o światowym zasięgu z zastrzeżeniem dalszego położenia nacisku na interoperacyjność pomiędzy infrastrukturami i wspólnymi usługami. Docelowo, ważne jest podkreślenie, jak wiele infrastruktur badawczych nie ma dostępu do obliczeń i usług danych bezpośrednio, ale poprzez menadżera łańcuchów zadań, który łączy różne usługi i umożliwia prowadzenie skomplikowanych zadań w łatwiejszy sposób. To jest jeden z powodów dla których zapewnienie interoperacyjności pomiędzy PRACE i innymi e-infrastrukturami jest fundamentalne do poprawy doświadczenia użytkowników i zwiększenia świadomości o usługach PRACE.
Dostosowanie aplikacji do systemów PRACE
Zadanie zapewni wsparcie na poziomie aplikacji dla wybranych kodów , które są ważne dla europejskich badań akademickich i społeczności przemysłowej. Zawiera to projekty, które z powodzenie aplikowały o dostęp typu Preparatory Access lub poprzez SHAPE. W zakresie PRACE 2.0 „ usługi Tier-1 dla Tier-0), konkursy PA będą dotyczyły Tier-0 i Tier-1, gdzie Tier-1 skupi się na aplikacjach, które skalują się na Tier-0. Niniejsze zadanie będzie współpracować z biurem Stowarzyszenia PRACE AISBL w zakresie ogłaszania konkursów na wsparcie PA i SHAPE. Te konkursy będą ogłaszane na stałe według przyjętego kalendarza i udostępnią wkład techniczny dla procesu oceny zgłaszanych wniosków. Praca z tymi wybranymi kodami aplikacji może skupić się zarówno na poprawianiu wydajności jak również wsparciu dla rozwiązania konkretnego problemu obliczeniowego lub usunięciu barier utrudniających wydajne przetwarzanie HPC.
Wsparcie europejskich badaczy w zakresie HPC
Zadanie będzie rozpowszechniać informacje, które pomogą europejskiej społeczności HPC korzystać z obecnych i przyszłych systemów HPC. Większa część pracy będzie poświęcona na wsparcie dla aktywności szkoleniowej będącej przedmiotem tego projektu. Zadanie powiększy serię podręczników użytkownika dotyczących nowych architektur i systemów; bazując na aktualnych ofertach na rynku, są już lub będą niedługo dostępne Haswell/Boadwell x86, akceleratory nVidia i Intel Knight’s Landing). Zadanie także będzie utrzymywać i uaktualniać UEABS (Unified European Applications Benchmark Suite) rozwijanego w PRACE-2IP i kontynuowanego w PRACE-3IP, zatem ten pakiet testów może być w przyszłości wykorzystywane w procesie zakupowym komputerów. Testy wydajnościowe są także przydatne w zadaniu monitorowania wskaźnika wydajność/prądożerność systemów. Niniejsze zdanie udostępni odpowiednie próbki kodów z użyciem różnych kluczowych paradygmatów programistycznych.
