ПРОЕКТЫ
Эффективное проведение разработок и исследований в области генной инженерии (расшифровка геномов биологических организмов, моделирование работы генов, создание новых генетических конструкций) выдвигает задачу совершенствования методов биоинформатики и молекулярного моделирования. Для обработки и использования большого объема информации необходимы мощные вычислительные системы, компьютерные базы данных и соответствующая инфраструктура Одна из компаний, активно работающих в сфере внедрения ИТ в науку, в том числе высокопроизводительных кластерных систем на базе процессоров AMD и Intel, - созданная в начале 2003 г. "ДАТА Технологии".
Опираясь на опыт проектирования, поставки и сопровождения вычислительных комплексов на основе технологий SGI и Fujitsu Siemens Computers для задач молекулярного моделирования в Центре биоинформатики и информационных ресурсов Пущинского научного центра РАН, Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова (химический и биологический факультеты), Институте биомедицинской химии РАМН, компания приступила к выполнению нового проекта - внедрению вычислительного кластера в Институте биоорганической химии (ИБХ) РАН им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова.
Запланированный комплекс работ включает проектирование структуры кластера, выбор коммуникационного межпроцессорного и сетевого оборудования, сборку кластерных узлов на основе процессоров AMD Athlon MP, установку ПО, настройку, тестирование и обеспечение наиболее эффективного режима функционирования системы (производительность оценивается по тесту LINPACK).
К настоящему времени выполнен первый этап - кластер уже используется для высокопроизводительных расчетов при изучении и моделировании белковых структур в Лаборатории спектрального анализа ИБХ. Его основу составляют 12 двухпроцессорных узлов, построенных на системной плате TYAN Tiger DUAL S-2466MPX с двухпроцессорной системой Athlon MP 2200+ корпорации AMD, 80 Гб диском и 1 Гб оперативной памяти. В качестве высокоскоростной межпроцессорной коммутационной среды выбрана Myrinet, управляемая процессором AMD Athlon XP 2200+ с коммутационной средой Ethernet 10/100. Используется операционная система Red Hat Linux. Кластер с расчетной пиковой производительностью 48 Гфлопс размещается в двух стойках Rittal, что облегчает его обслуживание. Установленное специализированное ПО обеспечивает проведение исследований, результаты которых дополнят существующие представления о структуре и принципах самоорганизации белков и пептидов, позволят усовершенствовать алгоритмы теоретического анализа подобных сложных систем, создадут предпосылки для конструирования пептидов и белков с заданными свойствами и активностью, что необходимо для создания новых лекарственных препаратов и вакцин.
Леонид Клюев: "Основная трудность при сборке
кластера - выбор наиболее рационального
режима его работы и адаптация системы
для решения конкретных задач"
Леонид Клюев, директор "Дата Технологии", считает, что успешная реализация проекта в значительной степени обусловлена правильно выбранной стратегией, основанной на тесном взаимодействии компании с научным учреждением: "Наш подход состоит в динамичном развитии контактов с различными подразделениями ИБХ, мы вникаем во многие проблемы и, по сути, выполняем функции ИТ-службы, решая задачи развития и сопровождения информационной инфраструктуры".
Действительно, внедрение кластера осуществляется в рамках долгосрочной программы, рассчитанной на несколько лет; в ней участвуют также сотрудники Лаборатории спектрального анализа и ИТ-специалисты ИБХ. Компания "Дата Технологии" размещается на площадях этого института, что позволяет оперативно решать текущие вопросы на еженедельных рабочих совещаниях. По договору с администрацией ИБХ проводятся анализ и экспертиза его локальной сети, на одном из сегментов которой базируется вычислительный кластер. Разработанные в ходе экспертизы рекомендации помогут с наименьшими затратами устранить конфликты сети, свести к минимуму трафик, обеспечить устойчивость работы интранет-сети института. Предполагается также оптимизировать условия защищенного доступа к информации для различных подразделений. Кроме того, компании предложено провести цикл семинаров для сотрудников ИБХ по проблемам внедрения ИТ в научные исследования.
Для продвижения проекта важно, по-видимому, и то, что коллектив "ДАТА Технологии" представлен специалистами, уже имеющими как многолетний опыт внедрения ИТ в научные организации, так и опыт взаимодействия с сотрудниками ИБХ.
В текущем году должна начаться работа над новым, более мощным кластером (проект находится на стадии согласования спецификаций и вопросов финансирования), который будет основой создаваемого в институте совместно с компанией Центра коллективного пользования, где смогут проводить вычисления сотрудники не только Лаборатории спектрального анализа, но и других подразделений ИБХ.
В дальнейшем "ДАТА Технологии" собирается развивать направление по внедрению кластерных систем в НИИ и научных центрах РАН и РАМН, в университетах, а также на промышленных предприятиях, где для инженерных расчетов необходимы интенсивные и длительные вычисления.
