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江苏省环境监测中心

江苏省当前面临十分严峻的大气环境形势。例如2013年,全省共出现典型重污染天气8次。其中以12月初的重污染天气影响范围最大、污染程度最重,全省13个省辖城市均先后出现严重污染天气(AQI指数超过300)。为应对江苏省的大气污染状况,改善江苏省大气环境质量,江苏省政府以2014年1号文件形式发布了《江苏省大气污染防治行动计划实施方案》(苏政发[2014]1号文),该文件提出要“建立重污染天气监测预警体系。加强环保与气象部门的合作,建设省、市大气污染预报预警中心,做好重污染天气过程趋势分析,完善会商研判机制,提高监测预警的准确度,及时发布监测预警信息。2014年年底前,建成重污染天气空气质量预报预警平台,2015年年底前,初步形成污染天气预测预报能力”。

为落实省政府的决策部署,省环保厅拟建设江苏省重污染天气监测预报预警建设项目。整体项目分阶段实施,现阶段重点建设重污染天气监测预报预警信息化平台。曙光公司凭借成熟的解决方案、专业的技术实力中标该项目。整体方案如下:

本套高性能计算机系统包含计算系统、网路系统、存储系统、管理登陆系统、应用服务系统、基础设施系统等组成一个完整、高效、稳定的数值预报应用高性能计算集群系统。

1.计算系统:采用“刀片式瘦节点+SMP胖节点”结合的混合架构。考虑到数值预报类的应用特征,采用高主频的IntelE5-2680v2处理器,总双精度浮点计算能力超过每秒20万亿次(Tflops)。计算刀片配置针对高性能计算专门定制、优化的曙光TC4600H机箱,SMP胖节点采用最新的高端4路服务器,配置大容量内存。不同类型的计算节点,用于满足不同类型的计算需要,充分满足气象模式、空气质量模式、数据同化、集合预报、源解析等的超高计算量需求。

2.网络系统:采用Infiniband专用计算网络、以太网管理网络方案,双网相互独立。计算网络采用全线速、无阻塞的56Gb FDR Infiniband,是目前最先进的通信网络,能极大提升数值模式计算的速度和扩展性;管理网络采用冗余设计,能保证系统节点的高可用。

3.存储系统:配置曙光高端并行存储系统Parastor200,融合了高容量、高性能、高稳定性、易扩展、易管理等特性,提供320TB的存储容量和每秒GB级别的IO吞吐带宽。Parastor200文件系统支持分级存储功能,文件可以透明地在高速和低速磁盘介质中根据指定的策略迁移,提高系统使用效率。Parastor200支持文件系统故障自愈功能,系统全冗余设计,数据具有较高的可靠性和稳定性。

4.集群管理登陆系统:采用曙光Gridview集群监控管理和作业调度软件,极大简化集群管理和监控工作,提升集群使用的灵活性和利用效率。Gridview作业调度软件提供高级别的任务队列管理和调度功能,可以针对不同用户、不用应用设置不同的优先级别,从而保障关键业务的正常运行。配置2个互为备份的管理登陆节点,关键服务实现双机冗余。

5.应用服务系统:根据环境空气质量数值预报业务系统需要,配置2台应用服务器、2台数据库服务器、2台下载服务器,1台高端图形工作站,1套数据库存储磁盘阵列。关键服务节点采用双机配置,保证服务的高可靠。

6.机房基础设施系统:采用专业的曙光C200风冷机柜,提供一套易管理、易维护、便于扩展、高效节能的制冷、配电、布线及监控系统一体化解决方案,与高性能计算IT设备配套集成一站式服务。

系统拓扑图如下:

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