高性能計(jì)算平臺(tái)主要包括登錄管理節(jié)點(diǎn)、臺(tái)圖形節(jié)點(diǎn)，并行存儲(chǔ)系統(tǒng)，計(jì)算刀片，胖節(jié)點(diǎn)，以及配套軟件及基礎(chǔ)設(shè)施部分。

一、     管理登錄節(jié)點(diǎn)

管理節(jié)點(diǎn)主要用于運(yùn)行集群監(jiān)控管理軟件、用戶信息管理服務(wù)、計(jì)算子網(wǎng)管理服務(wù)、作業(yè)調(diào)度服務(wù)、時(shí)間同步服務(wù)等集群系統(tǒng)服務(wù)。這些關(guān)鍵系統(tǒng)服務(wù)均配置為互備冗余模式，保障整個(gè)集群系統(tǒng)的高可用性。管理節(jié)點(diǎn)硬件本身也配置有冗余電源、本地硬盤RAID保護(hù)等可靠性保障措施。

登錄節(jié)點(diǎn)主要用于用戶程序編譯、算例準(zhǔn)備，文件上傳下載，作業(yè)提交控制等用戶交互操作。登錄節(jié)點(diǎn)CPU與計(jì)算節(jié)點(diǎn)架構(gòu)相同，保障用戶編譯程序的執(zhí)行效率。

二、  臺(tái)圖形節(jié)點(diǎn)

高性能計(jì)算平臺(tái)作為集群前后處理節(jié)點(diǎn)，防止圖形節(jié)點(diǎn)故障影響作業(yè)運(yùn)行，同時(shí)提升圖形資源量。

三、   并行存儲(chǔ)系統(tǒng)

高性能計(jì)算集群在多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大規(guī)模并行計(jì)算的同時(shí)，需要進(jìn)行大量文件及數(shù)據(jù)訪問(wèn)，對(duì)于系統(tǒng)的存儲(chǔ)性能也提出非常高的要求，系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)要求主要?dú)w結(jié)為以下幾點(diǎn)：

        u  全局文件的統(tǒng)一印象

          高性能集群相比其它應(yīng)用而言，一個(gè)顯著的特點(diǎn)為保證參與計(jì)算的所有節(jié)點(diǎn)具有統(tǒng)一的文件印  象，也就是說(shuō)，在任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)、對(duì)某一個(gè)文件的讀寫、修改都會(huì)在其它節(jié)點(diǎn)生效，實(shí)現(xiàn)這一個(gè)功能，往往需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，較為傳統(tǒng)的為NFS系統(tǒng)，當(dāng)前，由于集群規(guī)模的增大和訪問(wèn)性能的要求逐漸提高，并行文件系統(tǒng)在中大規(guī)模的高性能集群中使用越來(lái)越廣泛。

       u  全局文件的高速訪問(wèn)

         對(duì)于某些規(guī)模較大集群，或者某些高IO應(yīng)用集群，由于對(duì)存儲(chǔ)的訪問(wèn)量很大，對(duì)共享存儲(chǔ)的訪問(wèn)性能也提出了較高要求。通常，我們需要通過(guò)提高磁盤陣列的性能、存儲(chǔ)介質(zhì)的性能、磁盤陣列訪問(wèn)接口的性能和IO節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)性能來(lái)提高存儲(chǔ)的訪問(wèn)性能。對(duì)于更高IO需求的系統(tǒng)，可以通過(guò)并行存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)海量文件的并發(fā)讀寫。

         u  存儲(chǔ)系統(tǒng)的大容量

          由于高性能集群的規(guī)模巨大、數(shù)據(jù)處理能力驚人，高性能集群集中存儲(chǔ)的容量也往往非常驚人，動(dòng)輒達(dá)到數(shù)十TB，在某些對(duì)海量存儲(chǔ)需求的系統(tǒng)中，存儲(chǔ)往往達(dá)到上百TB，甚至PB量級(jí)。

         u  存儲(chǔ)系統(tǒng)的高可靠性

           高性能集群承擔(dān)著重要的科研任務(wù)，用戶的數(shù)據(jù)具有極高的價(jià)值，同時(shí)，存儲(chǔ)為全局系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不可用。所以在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，無(wú)論IO節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)交換機(jī)、還是存儲(chǔ)磁盤陣列，存儲(chǔ)介質(zhì)，每個(gè)環(huán)節(jié)都要盡可能的保證高可靠性和高可用性。可以通過(guò)冗余電源、高級(jí)別RAID、雙機(jī)熱備、數(shù)據(jù)備份等各種手段保證存儲(chǔ)系統(tǒng)的高可靠性。

四、     刀片/機(jī)架式計(jì)算節(jié)點(diǎn)

計(jì)算節(jié)點(diǎn)保證計(jì)算資源池，提升集群負(fù)載能力。提供充足的本地IO性能，滿足計(jì)算中臨時(shí)文件的快速讀寫需求。

TC4600E刀片服務(wù)器系統(tǒng)

五、 胖節(jié)點(diǎn)

胖節(jié)點(diǎn)主要應(yīng)對(duì)通用計(jì)算節(jié)點(diǎn)不能滿足的計(jì)算作業(yè)，例如電磁仿真類計(jì)算，內(nèi)存需求高，通常超過(guò)1TB內(nèi)存需求，且跨節(jié)點(diǎn)效率低，只適合單節(jié)點(diǎn)計(jì)算，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度類計(jì)算，如ABAQUS，并行效率低，不適合多節(jié)點(diǎn)同時(shí)計(jì)算，內(nèi)存需求高，節(jié)點(diǎn)內(nèi)存不能滿足作業(yè)需求時(shí)，計(jì)算中的臨時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)寫入本地硬盤，嚴(yán)重影響計(jì)算速度。

六、集群管理系統(tǒng)

高性能計(jì)算平臺(tái)需建設(shè)一套高性能集群管理系統(tǒng)（Gridview）。對(duì)高性能平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)監(jiān)控，資源監(jiān)控，資產(chǎn)管理，賬號(hào)管理，權(quán)限管理，作業(yè)調(diào)度等，同時(shí)提供高性能計(jì)算所需的編譯器、MPI、數(shù)學(xué)庫(kù)等。