Au#au einer Anwendungsinfrastruktur zur Unterstützung von CAE-‐ Simula<onen auf Compute Clustern GNS Systems GmbH Theodor-‐Heuss-‐Straße 5 Stefan Ciesla 38122 Braunschweig www.gns-‐systems.de CeBIT 2015 © GNS Systems GmbH AGENDA • • • • • • • Über die GNS Systems GmbH Anwendungsinfrastruktur im Überblick Cluster Management HPC Joberstellung und -‐einreichung HPC Jobablauf und -‐kontrolle HPC Jobinterak<on Monitoring und Sta<s<k FIRMENDATEN Gründungsjahr 1997 Mitarbeiterzahl 53 Umsatzziel 2015 4,5 Mio. EUR LEISTUNGSPORTFOLIO System-‐ und Anwendungsinfrastrukturen Unix/Windows Systemmanagement High-‐Performance-‐Compu<ng Technisches Datenmanagement So\wareentwicklung Applica<on Management Outsourcing GNS mbH LEISTUNGSPORTFOLIO Entwicklungsbegleitende Simula<on und Berechnung Entwicklung und Vertrieb von So\wareprodukten für Pre-‐/Postprocessing und Analyse Entwicklung kundenspezifischer So\ware Beratung KUNDENAUSZUG • • Automobil Hersteller • • • • • • • Audi Autoeuropa BMW Daimler Hyundai Porsche Seat • • • Skoda Volkswagen Volkswagen do Brasil • • • • • • Autoliv Faurecia HBPO Keiper Knorr-‐Bremse TRW MBDA (EADS Konzern) Hardware Lieferanten • • • • IAV TECOSIM GNS Lu\-‐ und Raumfahrt • Zulieferer • • • • • • Engineering Dienstleister Dell HP NEC So\ware Lieferanten • Altair • MSC So\ware ANWENDUNGSINFRASTRUKTUR … CAE-‐Applika<onen Joblib & Automa<on Joberstellung, -‐ablauf, -‐kontrolle & -‐interak<on … Queuing System OS & Mgmt. Tools Hardware … Cluster Management, Monitoring & Sta<s<k … … CLUSTER MANAGEMENT Integrated Suite vs. EigenkomposiKon • Aufgaben: – Provisioning von OS + Middleware + Applika<onen – Konsistent Haltung von Konfigura<onen und So\ware • Lösung 1: Cluster Management Paket – z. B.: Clustercorp Rocks+ oder Bright Cluster Manager – all-‐in-‐one, häufig wenig flexibel, umfassend (inkl. Queuing & Monitoring) • Lösung 2: Modulare Eigenkomposi<on – Kickstart OS Installa<on Server, RH Satellite/Spacewalk, Puppet, Distributed Tools (z. B. C3-‐Tools, cssh, dsh, pdsh),... – mäch<g und flexibel, höherer Erstaufwand HPC ABLAUF BEISPIEL Ablauf Beispiel aus Benutzersicht Work-‐ sta<on Submit-‐ server 2. Jobzuweisung 3. Inputdaten holen 4. Rechnung 5. Ergebnisse abliefern Cluster Nodes Job Queuing System 1. Jobeinreichung HPC JOBERSTELLUNG UND EINREICHUNG I Job Generator GUI (XJGen) • • • • • • Modularer Au#au Module für mehr als 25 CAE-‐Applika<onen Umfangreiche Defaults und Parameter Zahlreiche Prüfungen Includefile Suche Unterstützung mehrerer LSF, SGE und PBS Instanzen innerhalb einer Installa<on • Remote Job-‐Einreichung via SSH • Planormunabhängig • Derzeit 9 produk<ve Installa<onen HPC JOBERSTELLUNG UND EINREICHUNG II Job Generator Kommandozeile (JGen) • Skripoähigkeit und Wait-‐Op<on (wie lokaler Solver) • Automa<sche Joberstellung aus Parameterfiles • Integra<on in Op<mierungsso\ware z. B.: Noesis Op<mus, Simulia Tosca, Altair Hyperstudy, LS-‐Opt, … • Integra<on in graphische Interfaces von CAE Applika<onen z. B.: Ansys RSM, Autoform, Pamstamp, Openform, Kunden Tools, … HPC JOBABLAUF Ablauf auf Cluster Nodes • Joblib • • • • • • Ini<alisierung und Cleanup der Batchumgebung Filetransfer Input-‐/Output-‐/Restartdateien Node Daemon des Queuing Systems Logging, Error-‐ und Signalhandling Resource Enforcement (cgroups) Initialisierung Advanced CPU-‐Binding Job Batchscript Solver Batch-‐ und Postskripte Cleanup Postscript • Solver-‐Aufruf und Steuerung • Nachbearbeitungsschripe Joblib Tools Applikation HPC JOBINTERAKTION I Job Management • Schnelle Übersicht durch flexible Filterung von Jobs • Anzeige von Status und Fortschrip der Berechnung • Interak<on mit Berechnungen HPC JOBINTERAKTION II Job Signal Files • Info File • ‚Start of Job‘-‐Flag • Info, wo der Job angelaufen ist • Zugriff auf Zwischenergebnisse • Copy Return File • Info über den gesamten Jobablauf • Logging und STDOUT/STDERR • ‚End of Job‘-‐Flag Job Ini(alisierung Solveraufruf Cleanup MONITORING UND STATISTIK I Monitoring und BenachrichKgung • Warum? • Frühzei<ge Erkennung von Ausfällen • Auffinden von problema<schen Jobs • Womit? • Ganglia, Nagios • GNS Systems Entwicklungen MONITORING UND STATISTIK II StaKsKk • Warum? • Erkennung von Trends in der Ressourcen Nutzung • Kostenzuordnung z. B. via Lizenz Nutzungssta<s<k • Womit? • RRDtool Grafiken • Langfris<ge Job Datenbank FAZIT Zusammenfassung • Der Einsatz einer passenden CAE Anwendungsinfrastruktur führt zu einer erleichterten Bedienung für Anwender und zu einer ver-‐ besserten Ressourcennutzung von Hardware und Lizenzen • GNS Systems bietet langjähriges Know-‐How zur Bereitstellung und zum Betrieb von individuell abges<mmten CAE Anwendungs-‐ infrastrukturen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? GNS Systems GmbH Theodor-‐Heuss-‐Straße 5 38122 Braunschweig www.gns-‐systems.de Stefan Ciesla stefan.ciesla@gns-‐systems.de
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