Laboratorium Chmur obliczeniowych

Paweł Świątek, Łukasz Falas,

Patryk Schauer, Radosław Adamkiewicz

Agenda

• SANTOS Lab – laboratorium badawcze

• Zagadnienia badawcze

• Infrastruktura SANTOS Lab

• Zasoby laboratorium chmur obliczeniowych

• Systemy wirtualizacji

• Wroclaw FIWARE Lab node

Laboratorium technologii usługowych i sieciowychSANTOS Lab

• Laboratorium technologii usługowych i sieciowych

• laboratorium badawcze Katedry Informatyki na Wydziale Informatyki i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej

• udział w realizacji projektów B+R na łączną kwotę ponad 100M PLN

• ponad 200 publikacji w renomowanych czasopismach i na konferencjach międzynarodowych

Zagadnienia badawcze

• Zastosowania metod analizy systemowej do projektowania i optymalizacji nowoczesnych systemów ICT

• Zastosowanie systemów analizy i wiedzy eksperckiej w projektowaniu, optymalizacji i zarządzaniu systemami zorientowanymi usługowo

• Internet Rzeczy, Usług i Multimediów oraz jego zastosowania w zakresie ochrony zdrowia, transportu oraz systemów produkcyjnych i in.

• Projektowanie urządzeń Internetu Rzeczy

• Metody i algorytmy zbierania, gromadzenia, transmisji i przetwarzania danych strumieniowych

• Modelowanie wymagań użytkownika oraz automatyczna kompozycja usług

• Zarządzanie zasobami w heterogenicznych systemach informatycznych opartych o chmury obliczeniowe

• Kontrola przepływu oraz zapewnianie jakości komunikacji w usługowych systemach informatycznych

• Mechanizmy bezpieczeństwa w rozproszonych systemach usługowych

Infrastruktura

Laboratorium Chmur obliczeniowych

• Cele laboratorium:

– prowadzenie prac badawczych dotyczących metod zarządzania zasobami i realizacją usług w rozproszonych systemach ICT

– udostępnianie zasobów obliczeniowych i komunikacyjnych do zastosowań badawczych

– realizacja usług B+R

• Środki:

– infrastruktura sieciowo obliczeniowa

– systemy wirtualizacji

– narzędzia do zarządzania zasobami

Zasoby obliczeniowe

• 24 serwery HP typu blade:

– 2 x Procesor E5-2650 16vCPU@2,3GHz

– 128 GB RAM DDR4

– dwa interfejsy Ethernet 10Gb ze wspraciem iSCSI oraz FCoE

– 4 serwery dodatkowo wyposażone w dedykowane procesory graficzneNVIDIA GRID K2 oraz K520, wspierające wirtualizację vGPU

• Serwery dyskowe HP

– Serwer 1 - 24 x 1.2TB + 2 x 10GbEth

– Serwer 2 – 12 x 4TB + 2 x 10GbEth

• 6 serwerów typu RACK

– sumarycznie ponad 100 CPU @2,6GHz

– 540GB RAM

– ponad 3,5TB HDD

Infrastruktura sieciowa

• Rdzeń sieci

– Ruter Juniper MX240 + MS-DPC

– 2 x ACX5096

• Ruch związany z zarządzaniem chmurami

• Ruch danych

• Łącza

– 2 x 10Gb Ethernet do PL-LAB

– 1Gb Ethernet do PWr-Net (sieć z dostępem do Internetu)

• Klasa C publicznych adresów IPv4

• Pula /48 adresów IPv6

Systemy wirtualizacji

• Klaster Microsoft Hyper-V

– Główną zaletą tego rozwiązania jest wysoka bezawaryjność, gdyż nawet awaria kilku maszyn fizycznych nie powoduje przerwanie pracy klastra, w zamian tego praca jest rozkładana na pozostałem pracujące maszyny.

– Klaster jest uruchomiony na systemie Windows Server 2012 R2.

• Klaster Xen

– Klaster oparty na systemie XenServer.

– Umożliwia wydajne wykorzystywanie procesorów graficznych oraz w przypadku procesora NVIDIA GRID K2 wykorzystanie specjalnych profili umożliwiających korzystanie kilku maszynom z jednego procesora graficznego jednocześnie.

Systemy wirtualizacji

• Klaster Openstack

– Największym atutem jest łatwość w zarządzaniu bardzo dużą liczbą maszyn wirtualnych.

– Kolejna ważna funkcja to możliwość tworzenia obrazów instancji w dowolnym momencie, które mogą później służyć jako gotowe instancje dla użytkowników z zainstalowanym oprogramowaniem

• Docker

– Środowisko oparte o parawirtualizację

– Wysoka elastyczność w zakresie przydziału zasobów

– Wysoka efektywność pracy związana z odtwarzaniem stanu pracy i replikacją

Wrocław FIWARE Lab node

• Projekt Fi-Core realizowany w ramach europejskiego programu FI-PPP

• Środowisko FIWARE Lab składa się z kilkunastu sfederowanych węzłów obliczeniowych w Europie oraz Ameryce Północnej i Południowej

• Część zasobów Laboratorium Chmur obliczeniowych zostało wykorzystanych do uruchomienia węzła FIWARE Lab we Wrocławiu

• FIWARE Lab to otwarte, rozproszone środowisko testowe oraz platforma dostępu do publicznych danych umożliwiające rozwój i wykorzystanie narzędzi informatycznych dostępnych w ramach platformy FIWARE

Zasoby FIWARE Lab

• Infrastruktura opiera się o środowisko OpenStack oraz zcentralizowany mechanizm uwierzytelniania

• Ilość zasobów włączonych do węzła FIWARE Lab jest zmienna i zależy od bieżącego zapotrzebowania

• Zasoby są dostępne dla każdego (po wcześniejszej rejestracji i zgłoszeniu zapotrzebowania)

• Trwają prace nad integracją z infrastrukturą sieciową PL-LAB

Prace w projekcie Fi-Core

• Uruchomienie węzła we Wrocławiu

• Rozwój narzędzi informatycznych dla platformy FIWARE – Enablers:

– Sprzętowy analizator sieciowy wraz z oprogramowaniem do zarządzania i interfejsami usługowymi

– Narzędzie do zarządzania zasobami dla systemów usługowych w oparciu o techniki kontenerowe

– Algorytmy dziedzinowe w obszarze:

• transportu i logistyki

• zarządzania produkcją

• poszukiwania leków (ang. drug discovery)

– ..

Zapraszamy na wystawę

FIWARE Lab

• Portal dostępowy

• Dostępne zasoby

• Zasady korzystania

Docker Resource Manager

• Opis narzędzia

• Zasada działania

• Prace rozwojowe

Dane kontaktowe

Laboratorium SANTOS Lab

Politechnika Wrocławska

ul. Cypriana Kamila Norwida 4/6 pok. 121

50-373 Wrocław

Kierownik laboratorium: dr inż. Paweł Świątek

pawel.swiatek@pwr.edu.pl

Wybrane zagadnienia badawcze

• Systemy Internetu Rzeczy (sprzętowe i programowe),

• Zarządzanie zasobami w systemach przetwarzania w chmurze

• Techniki komunikacyjne (przewodowe i bezprzewodowe)

• Projektowanie i optymalizacja dziedzinowych systemów informatycznych do wspomagania podejmowania decyzji w obszarach

– poszukiwanie leków (drug discovery)

– transport i logistyka

– systemy produkcyjne

– ochrona zdrowia