HPC：LINUX CLUSTER導入事例

首都大学東京　理学部

NMR自動構造解析用PCクラスターシステム

NMR自動構造解析用PCクラスターシステム

【システム構成】

 

ハードウエア

  1. Linux Cluster Server
    CPU　：　Xeon 2GHｚ×16
    メモリ　：　1GB
    ディスク　：　80GB
    NIC　：　Myrinet
    OS　：　RedHat7.2
  2. 制御用LinuxPC　
    CPU　：　PenIV 1.8GHｚ
    メモリ　：　1GB
    ディスク　：　80GB
    CDROM　：　CD-ROM
    OS　：　RedHat7.2
  3. Rackキャビネット　35ｕ
  4. 16ポート10/100Switching HUB
  5. 8ポートMyrinet2000 HUB
  6. 17"TFTモニタ、キーボード、
    マウス(ラック収納)
  7. 1KVA ラックマウントUPS
  8. 240GB Raid Disk(80GB×4)
  9. 20GB DAT DDS-4

 

ソフトウエア

  1. PGI Cluster Development Kit
  2. NMRPipe・PCA/HSQCソフトウエア
  3. 理研GSCのPeter Guntert氏が開発しましたCYANAが使用されています。
NMR自動構造解析用PCクラスターシステム Cluster Server使用中のスナップショット

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愛媛大学　遺伝子実験施設　森田研究室

NMRデータ解析クラスタサーバ

*高価なワークステーションの代替としてPCクラスタの利用が増えております。

安価で高速なLinuxワークステーションを利用することで多数の計算サーバの導入が可能です。またギガビットネットワーク機器の価格も下がっておりますので高速なネットワークに接続可能です。

実際に並列計算目的の導入でなくとも、多人数での利用の場合など負荷を分散して処理を行えば効率よく限られた資源を使用できます。

デスクトップ型との相違点としてラック収納型にすることにより、省スペースとなります。また限られた予算でラック内に増設していくことが可能です。

 

NMRデータ解析クラスタサーバ

【システム構成】

  1. Linux Cluster
    管理ノード（マスターノード）
    CPU：PenIV 2.8GHz
    メモリ：512MB
    ディスク：80GB
    メディアデバイス：CD-ROM
    LAN：1000TX×2
    モニタ：17"TFT
    RAID：560GB（RAID5 spare+1)
    テープデバイス：80GB・DLT

    計算ノード×3ノード（1ノードあたり）
    CPU：Xeon 2.4GHz×2
    メモリ：512MB
    ディスク：80GB
    LAN：1000TX×2

  2. 使用ソフトウェア
    ・PGIコンパイラｖ5.0
    ・Gaussian03

ユーザー領域と、ソフトウェア領域をマスタサーバより各ノードにNFSで提供し停電時などの障害に備えています。

各ノードネットワークボードを各2枚備えており現在は1枚でNFS、NISなどのトラフィックを担っていますが、ノード数の増加などでトラフィックのが増えた場合、計算用、管理用と切り分けて利用することも可能となっています。

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東京大学　農学部　清水研究室

蛋白質構造解析用デスクトップPCクラスターシステム

蛋白質構造解析用デスクトップPCクラスターシステム

【システム構成】

  1. 管理ノードCPU：P4　2．8GHｚ
    メモリ：1024MB
    HDD：250GB
    LAN：100ｘ１（ファイルサービス）
    1000ｘ１（計算用）
  2. 計算ノードCPU：P4　2．8GHｚ
    メモリ：1024MB
    HDD：80GB
    LAN：100ｘ１（ファイルサービス）
    1000ｘ１（計算用）

 

デスクトップPCを用いたLinuxクラスタの一例です。金属製のラックであればスペースを多く必要としますがかなり導入時のコストを抑えることができます。8NODE程度であれば１Uラックタイプ4台分と同程度の価格になります。ディスクレスを選択いただければさらに初期導入が容易です。

Pentium4を使用しているクラスタであれば主に無駄のないスリムタイプを選択しますので設置場所に無駄のないようにいたします。（Xeonの場合はラックマウント1U，2Uをお勧めします、デスクトップですとかなり筐体は大きくなります）また1Uタイプと違い研究室に設置してもさほど音が気になりません（発熱はありますが）。

クラスタを運用するためにツール群をインストールしており、管理、運用をやりやすくしております。

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大阪大学　薬学部

医薬品分子化学　高分子化学　小林研究室

NMR&電子顕微鏡データ解析クラスタサーバ

タンパク質の構造解析の手段としてタンパク質を結晶化し電子顕微鏡 による画像データでの解析を行なっていただいております。

NMR&電子顕微鏡データ解析クラスタサーバ

【システム構成】

Linux Cluster(RedHat Linux 9)
管理ノード（マスターノード）
CPU：Pentium4 2.8GHz
メモリ：512MB
ディスク：80GB
メディアデバイス：CD-ROM
LAN：1000TX×1 100TX×1
モニタ：15"TFT

計算ノード×8ノード（1ノードあたり）
CPU：Xeon 2.8GHz×2
メモリ：512MB
ディスク：80GB
LAN：1000TX×2100TX×1

 

データファイルサーバ(下段2台)
●Linuxファイルサーバ
ユーザーアクセス制限設定済み
CPU：Pentium4 2.8GHz
メモリ：512MB
ディスク：80GB
メディアデバイス：CD-ROM
LAN：100TX×1
モニタ：15"TFT
RAID：560GB(RAID5+hotspare+1)

ユーザー領域と、ソフトウェア領域をマスタサーバより各ノードにNFSで提供し停電時などの障害に備えています。

各ノードネットワークボードを各2枚備えており現在は1枚でNFS、NISなどのトラフィックを担っていますが、ノード数の増加などでトラフィックのが増えた場合、計算用、管理用と切り分けて利用することも可能となっています。

 

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