El Instituto de Cosmología Computacional (ICC) de la Universidad de Durham está actualizando su supercomputadora COSMA7 a una arquitectura de red sin interruptores para reducir el riesgo de que la congestión de la red reduzca el ritmo de su investigación sobre los orígenes del universo.
El ICC utiliza varias supercomputadoras grandes para avanzar en su investigación relacionada con el espacio, lo que requiere ejecutar simulaciones complejas y sofisticadas para permitir que su equipo de investigación de 50 personas aumente su conocimiento sobre cómo funciona el universo.
La supercomputadora COSMA7 cuenta con el respaldo de la red Distributed Research Using Advanced Computing (DiRAC), que proporciona recursos de TI y financiamiento para instituciones de supercomputación en universidades de Cambridge, Durham, Leicester y Edimburgo.
La supercomputadora también está financiada por Exascale Computing Algorithms and Infrastructures Benefiting UK Research (ExCALIBUR), una iniciativa de 45,7 millones de libras esterlinas enfocada en entregar software de simulación de próxima generación a áreas de investigación de alta prioridad en el Reino Unido.
Durante una conferencia de prensa para discutir la actualización de la red COSMA7, Alastair Basden, gerente técnico del clúster COSMA para computación de alto rendimiento (HPC) en la Universidad de Durham, dijo que la institución está colaborando con equipos de investigación de todo el mundo.
«Es una institución muy internacional y trabaja con universidades de todo el mundo, y lo que estamos haciendo básicamente es ejecutar enormes simulaciones del universo, comenzando con el Big Bang, antes de propagarlo en el tiempo hasta el presente y permitirnos observar la evolución del universo durante ese tiempo», dijo Basden.
“Podemos construir diferentes físicas en las simulaciones y ver cosas que no entendemos. Cosas como materia oscura, energía oscura y cosas así.
«Hay diferentes parámetros para esto, y los alimentamos en la simulación de lanzamiento, propagamos la simulación y luego comparamos lo que obtenemos en la simulación con lo que hemos observado con telescopios gigantes».
Para garantizar que la supercomputadora pueda continuar realizando su trabajo de manera eficiente y productiva, luego de una prueba de concepto exitosa, la universidad decidió rediseñar y actualizar la arquitectura de red de COSMA7 a un diseño sin interruptor utilizando la tecnología de Rockport Networks.
Financiada por los programas DiRAC y ExCAlBUR para la implementación, la tecnología de Rockport permite a la universidad distribuir la función de conmutación de red a los nodos finales de COSMA7, convirtiéndolos efectivamente en la red.
Esto, a su vez, hace posible eliminar capas de conmutadores de la infraestructura de la supercomputadora y reducir el riesgo de congestión y congestión de la red, lo que permite a los investigadores de la universidad ejecutar sus simulaciones de manera más eficiente y obtener los datos que producen más rápido.
El CTO de Rockport Networks, Matthew Williams, dijo que el proyecto es indicativo de actitudes e ideas cambiantes para abordar los problemas de congestión de la red.
«Lidiar con la congestión va más allá de implementar más conmutadores para resolver el problema del ancho de banda», dijo. «Los controles y la arquitectura sofisticados significan que el cliente ya no está a merced de los cuellos de botella creados por su infraestructura de red».
El ICC se introdujo en Rockport Networks cuando la empresa todavía estaba en modo oculto, a través de contactos mutuos en el gigante de hardware Dell, dijo Basden.
«Somos un Centro de Excelencia de Dell aquí en Durham, y Dell pensó que podríamos estar interesados en la tecnología de Rockport», agregó. «Así que nos pusimos en contacto con ellos hace poco más de un año y medio, y resultó que teníamos este grupo aquí para probarlo y lo tomamos desde allí».
La implementación final es esta semana, pero Basden le dijo a Computer Weekly que los comentarios de los usuarios durante la fase de prueba fueron consistentemente positivos porque sus equipos de investigación pudieron realizar su trabajo sin interrupciones.
«Mucha gente no se dio cuenta [the difference], lo cual es muy positivo”, dijo. «Para ellos es solo una red y la usaron y no tuvieron que personalizar su código, pero las personas que conocían el trabajo detrás de escena quedaron impresionadas».
Como ejemplo de lo bien que fueron las pruebas, Basden señala las mejoras de rendimiento que los investigadores que trabajan en un código hidrodinámico de partículas suavizadas grandes y complejas observaron durante la fase de prueba.
Este código en particular usa paralelismo basado en tareas, por lo que su funcionamiento no debería verse afectado por problemas de congestión de la red, pero su rendimiento también mejoró después de que se agregó la tecnología de Rockport a la pila.
«Siempre estamos buscando tecnologías avanzadas con el potencial de mejorar el rendimiento y la confiabilidad de las cargas de trabajo informáticas avanzadas que ejecutamos», dijo Basden.
«Según los resultados y nuestra experiencia inicial con la arquitectura sin interruptor de Rockport, confiamos en mejorar nuestro rendimiento de modelado a exaescala, todo respaldado por la economía adecuada».
