联想深腾高性能服务器产品手册.doc

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联想深腾高性能服务器产品手册

联想深腾高性能服务器产品手册

联想高性能服务器事业部

2010年3月

目录

前言联想与高性能计算 4

一、设计理念 7

二、系统概述 8

1、深腾高性能服务器系统结构 8

2、深腾高性能服务器产品系列：

深腾7000/G 9

三、基础架构 10

1、机柜 10

2、供电模块 13

3、视频切换 15

4、液晶控制台 17

5、液冷系统 18

6、基础架构的技术标底 20

四、结点服务器 21

1、万全机架式服务器 21

2、深腾刀片服务器 21

3、深腾GPU服务器 21

五、存储系统 23

六、互连系统 24

1、InfiniBand互连 24

1.124端口以下-Qlogic9024交换机 26

1.248端口以下-Qlogic9040交换机 27

1.396端口以下-Qlogic9080交换机 28

1.4144端口以下-Qlogic9120交换机 29

1.5288端口以下-Qlogic9240交换机 30

1.6QLE7240DDRHCA卡 31

1.7QlogicInfiniBand产品技术标底 31

2、Ethernet互连 31

2.1iSpirit3224 32

2.2、FWS648G 34

2.3、FLS648、FLS648-STK 35

2.4、模块化高性能Ethernet互连 37

2.4.1、FastIronSuperX-204端口以下 38

2.4.2FastIronSX1600-384端口以下 39

2.4.3模块化以太网交换产品技术标底 41

七、机群软件系统 42

1、结点操作系统 42

2、并行开发环境 43

2.1IntelC/C++编译器 43

2.2IntelFortran编译器 44

2.3IntelMPI 44

2.4IntelMKL 46

2.5IntelIPP 47

2.6IntelVTune性能分析器 47

2.7IntelTBB线程构建模块 47

2.8IntelThreadChecker线程检查器 47

2.9IntelTraceCollectorandAnalyzer 48

3、LCOMS–联想机群操作管理系统 48

3.1机群管理LCMS 48

3.2作业调度LJRS 50

3.3机群监控LCSM 52

3.4LCOMS技术标底 54

4、并行文件系统 55

4.1LCFS的基本特性 55

4.2LCFS的技术标底 56

八、安装环境要求 57

1、机房空间 57

2、电源 57

3、散热 58

4、承重需求 58

九、服务 59

1、安装与培训服务 59

2、标准保修服务 60

十、重大项目介绍 61

1、深腾7000超级计算机 63

2、深腾7000G超级计算机 64

3、深腾6800超级计算机 65

4、深腾1800万亿次计算机 67

5、深腾1800应用于F1威廉姆斯车队 69

前言联想与高性能计算

2001年10月，联想开始进军高性能服务器领域。

之后，联想顺应国际主流技术发展趋势，以市场需求为驱动，吸收国内外最新技术成果，进行了大量创新性研发，突破包括系统设计与优化、系统基础架构、系统软件等在内的一大批高性能服务器的关键核心技术，开发出一系列可扩展、易管理、好使用、稳定可靠的高性能服务器产品，并配备可满足用户个性化需求的行业解决方案，提供从系统层到应用软件层的全面解决方案和技术服务。

2002年7月，联想研制成功“深腾1800”万亿次机群系统，安装在中科院数学与系统科学研究院。

这是世界上第一个实际速度超过1万亿次的大规模机群系统。

曾入选新华社2002年中国十大新闻及两院院士评选的2002年中国十大科技进展，并荣获2004年国家科技进步二等奖。

2002年末，另一套深腾1800大规模机群系统安装在中科院大气物理所国家重点实验室。

2002年12月30日，联想深腾1800战胜IBM、HP等国内著名品牌中标大庆油田，使该油田第一次在国内实现三维叠前深度偏移地震资料处理。

2003年，联想成功研制“国家网格主结点—联想深腾6800超级计算机”，安装在中科院计算机网络信息中心。

这是当时世界上Linpack效率（78.5%）最高的高端通用计算机，其组合查询性能名列世界当时世界所有大型服务器的第四位，其典型应用MM5的测试结果在2004年3月列世界所有超级计算机的第一位。

该机荣获2005年国家科学技术进步二等奖、2005年国家重点新产品奖、2004年信息产业重大技术发明奖。

联想深腾6800自2004年初在网络中心对外服务以来，一直7X24小时稳定运行，在双星计划、气候模式计算、油藏模拟、材料科学计算、流体力学计算等领域取得了150多项重要计算成果。

联想深腾系列高性能计算机成为最早进入世界TOP500的一批国产计算机，分列当时世界TOP500的第14、43、98和299名。

这是一个历史性的突破，联想深腾系列高性能计算机已成为国际知名国内主流的品牌。

联想在推动高性能技术产业化方面取得了突破性进展，联想的高性能计算机广泛应用于许多关键领域，在国民经济和社会发展中发挥重要作用。

目前，机群已成为世界高性能计算机体系结构的主流，联想深腾1800、深腾6800和深腾7000为这一趋势的形成做出了重要贡献。

2002年8月初，世界上主流并行编程环境MPI-ch的发明人、美国阿贡实验室WilliamCropps参观联想深腾1800后写道：

“Weseethefutureofclusteringcomputing”。

2007年，联想为F1的Williams车队成功地安装实施了1套8万亿次的高性能服务器，联想高性能服务器开始进军海外。

联想作为国际奥委会TOP合作伙伴，负责为2006年都灵冬季奥运会和2008年北京奥运会信息系统提供服务器和存储产品。

如今，联想服务器和存储产品在已结束的都灵冬季奥运会和北京夏季奥运会上实现了零故障运行。

联想的产品和服务实力获得了都灵和北京奥组委的高度评价。

2008年12月4日联想集团对外宣布，联想已经成功研制出每秒实际性能超过百万亿次的高性能计算机“深腾7000”，“深腾7000”也由此成为入选该排行榜的第五台联想“深腾”系列高端超级计算机，它将落户中国科学院用于搭建网格计算平台。

深腾7000全球排名第19位。

联想“深腾7000”是世界上规模最大的一个结点无盘启动的机群系统，成功实现了基于1428个无盘结点的机群系统。

同时，它也是世界上第一个实现了对所有硬件部件统一管理和监控功能的机群系统，实现了对机群系统内数千个计算、互连、存储等硬件部件的统一管理和监控。

2009年4月17日，我国第一套单精度峰值超过每秒1000万亿次浮点运算的超级计算系统，由联想集团与中科院过程所等单位共同研制成功并投入使用。

其中，联想深腾7000G作为国内第一台超过两百万亿次的高性能加速计算机，为千万亿次超算系统提供了每秒205.3万亿次强劲有力的图形加速运算支持，联想深腾7000G的研制成功，再次展示了联想在高性能计算领域的深厚积淀，将国家科研、工程技术实力和竞争力推向了新的科技制高点，再次巩固了我国高性能计算强国的地位。

联想在高性能服务器基础技术方面有着长期的积累，有齐全的产品线和严格的质量控制体系，为高性能计算机的研制和生产奠定了坚实的基础。

在产品设计上，联想坚持用户导向的原则，同时结合对新技术的深入理解和消化吸收，始终遵循模块化设计思想，在充分综合考虑各模块精密配合和整机系统合理整合的基础上，先设计出最佳性价比、最稳定的产品方案，然后对方案进行工程计算仿真，同时不断地结合验证性实验，最终才形成可行的开发方案，从而保证为用户在最短的时间里开发出最贴近的具有竞争力的产品。

在研究开发上，联想建立了与国际接轨的两级研发体系，即公司级研发平台和各事业部研发中心。

公司级研发平台由联想研究院、软件中心、板卡中心和工业设计中心组成。

事业部研发中心隶属于各事业部，直接承担具体的专项技术开发工作。

联想在高性能服务器技术上已突破并拥有了自己的核心技术，拥有自主知识产权的系统设计与优化技术、系统监控技术、系统管理技术、高可用和负载均衡技术以及基础架构技术等关键技术，在高性能计算机系统技术方面已申请国家发明专利85项，其中，46项已获授权。

在工程技术上，联想拥有针对服务器的部件及整机进行专业性测试的全套技术。

部件测试包含外观、结构、功能、兼容性、可靠性、安全性、性能和环境8个方面的测试，以保证所有部件符合联想服务器技术特性和质量标准的要求，对服务器的核心部件如电源、内存，还建立了专业化的实验室，实现了部件的自动测试。

如全球技术领先的自动电源测试实验室和自动内存测试实验室，国内功能最全面、技术最先进的系统测试实验室，以及高温实验室、电磁兼容检测实验室、噪音实验室、湿热实验室等等，所有产品需要在这些实验室中通过一系列的严格检测，只有通过了这一系列的严格检测的服务器产品，才可以顺利出厂，提供给客户。

联想始终严格执行国际标准的质量控制体系，是国内唯一通过ISO9000－2000版质量认证体系的服务器厂商。

在技术服务与方案上，联想服务器应用方案中心拥有雄厚的技术力量，在硬件平台、操作系统、数据库、中间件、网络、存储、集群技术等方面有着多年的技术和经验积累，可以分别从不同的技术层面为用户提供有效的产品应用和方案支持服务。

中心拥有先进的实验环境，包括方案集成实验室、性能评测实验室、数据中心、客户实验室四个部分，为用户提供方案开发、测试，方案移植、优化以及培训、咨询等服务，及时、快速、可靠地解决在用户系统在使用过程中所遇到的技术问题，使客户的系统可以更加安全稳定地运行，以保障和促进客户业务的顺利开展并取得更大的成功。

总之，通过多年的努力，联想在高性能计算机的设计、研发、工程、方案、服务方面已具备坚实的基础，具备了承担国家重大战略性项目和中科院信息化建设重大项目的实力。

一、设计理念

联想深腾高性能服务器在设计上严格遵循eDORAS3理念：

²e:

easytouse（便于使用）：

系统易于操作和控制，保持单一系统映象，方便用户使用。

²D:

easytoDeploy（便于部署）：

实现系统自动安装、规模自动扩展、核心自动升级、软件包自动分发，提高部署效率，减少部署成本。

²O:

Open（开放）：

服务器结构开放，接口标准，可与第三方的软件产品和硬件设备互连互通和共存共容。

²R:

Reliability（可靠性）：

服务器部件和系统可靠，减少出现错误的几率，提高系统无故障时间。

²A:

Availability（可用性）：

系统故障可及时发现，自动或手动修复，降低系统平均修复时间。

²S:

Serviceability（可维护性）：

降低系统维护的技术难度，方便系统维护，减少维护成本。

²S:

Scalability（可扩展性）：

服务器的功能和性能均可随系统规模的增大而增强，可大可小，伸缩自如。

²S:

Security（安全性）：

防止服务器软硬件的漏洞和后门，按需提升系统安全级别，保证系统安全。

二、系统概述

联想于2002年3月开始推出基于IA架构的高性能机群服务器。

经过多年的技术积累，深腾高性能服务器解决了机群基础架构、机群远程控制、机群系统互连、机群单一映象管理、机群作业调度、机群并行文件系统等一系列技术难题，目前已获得54项专利授权。

深腾高性能服务器采用了当今TOP500中的主流技术，如Cluster架构、Intel处理器、Linux操作系统、Ethernet或Infiniband互连等