D-Link integra Switches de alto rendimiento para la red 10 Gigabit del nuevo Clúster de Química Computacional de la Universitat de Barcelona

D-Link ha dado a conocer el caso de éxito realizado junto a su partner SIE (Sistemas Informáticos Europeos), que ha instalado Switches Enterprise de D-Link en el clúster computacional del Institut de Química Teòrica i Computacional de la Universitat de Barcelona (IQTCUB).

El IQTCUB es uno de los centros más prestigiosos en la investigación de varios campos de la química teórica y computacional. La actividad realizada en el IQTCUB abarca el desarrollo de métodos y herramientas computacionales, la aplicación de varias técnicas de estructuras electrónicas, ciencia de los materiales, el estudio de la reactividad y la dinámica en reacciones químicas, así como de sistemas biológicos y materia blanda. Según su administrador, Jordi Inglés, en el centro trabajan más de 100 investigadores de múltiples nacionalidades y anteriormente al nuevo clúster ya contaba con una potencia de cálculo global de casi 4.000 cores y 37TB de memoria RAM.

En 2017, el instituto recibió el premio María de Maeztu, concedido por la Agencia Estatal de Investigación de España, que además proporcionó fondos de inversión para expandir las capacidades técnicas destinadas a mejorar la investigación del centro. De esta forma, se decidió aumentar tanto el data center como la capacidad de computación, añadiendo en este caso un nuevo clúster, conocido como IQTC09, que ha aumentado en un 40% el número de cores de cálculo y un 70% la memoria RAM. Esta capacidad adicional ha permitido al instituto abrir la investigación a nuevos campos, desde la dinámica molecular, inteligencia artificial, machine learning, diseño de estructuras moleculares en 3D, así como otras aplicaciones diseñadas en entornos virtuales para que los investigadores gestionen e interactúen en un entorno 3D con gafas de realidad virtual.

Los nodos del clúster se basan en plataformas Gigabyte con procesadores AMD Rome.

El clúster se compone de 1.664 cores a 2.9 GHz y 26 TB de memoria RAM, desplegados en 26 Nodos desarrollados por SIE Ladón, partner del Programa de Canal VIP+ de D-Link. SIE (Sistemas Informáticos Europeos), es una empresa con más de 30 de experiencia y especializada en soluciones HPC (High Performance Computing). Ya ha instalado más 20.000 Cores de red HPC, así como 60 clúster computacionales en centros de investigación públicos y privados.

Los nodos del clúster se basan en plataformas Gigabyte con procesadores AMD Rome. Estos nodos están integrados en una red 10 Gigabit conectada a fibra hacia el exterior para la distribución hacia los dispositivos conectados tales como ordenadores y estaciones desktop y para ello se han utilizado switches D-Link DXS-3400, una familia de Switches 10 Gigabit de nivel Managed Layer 3 diseñada para entornos Top of the Rack, Campus y Data Center, así como distribución gracias a su apilado físico y amplia densidad de puertos 10 Gigabit. En concreto, en el rack del nuevo clúster computacional se han instalado dos unidades del modelo DXS-3400-24TC.

En un esquema de red tan exigente como un clúster computacional era necesario contar con Switches de red de máximo nivel en cuanto a su capacidad de conmutación de Nivel 3, en especial por la implementación de routing en el propio switch, reduciendo así los cuellos de botella que podría generar un router convencional y diseñado para los patrones de tráfico del modelo 20/80, forzando a la mayor parte del tráfico a cruzar los límites de la subred, un sistema ya habitual ante la concentración de servidores en granjas o sistemas cluster de altas prestaciones a los que todos los usuarios deben acceder desde sus respectivas subredes.

Gracias a sus funcionalidades de Inter VLAN Routing, Stacking mediante VRRP, Lossless Ethernet (DCB) para ultra baja latencia, Ethernet Ring Protection Switching (ERPS), Switch Resource Management (SRM), los D-Link DXS-3400-24TC garantizaban el rendimiento necesario en el acceso desde el exterior al clúster de computación. La redundancia también era un factor clave, y para ello los D-Link DXS-3400 disponen de ventiladores y fuentes de alimentación intercambiables en funcionamiento (Hot-Swap), aparte de poder configurar el apilado de unidades (hasta 4 Switches) para redundancia. Respecto a su interfaz de gestión, cuentan con interfaz web y también con acceso por puerto consola para su gestión mediante el estándar de comandos CLI (Full CLI).

En septiembre de 2021 se ha completado una nueva ampliación basada en el Switch D-Link DXS 3610-54T/SI (una familia que viene a evolucionar los DXS-3400 con Open Flow y SDN, puertos 10 Gigabit en cobre y fibra, así como puertos QSFP+/QSFP28 de 40G/100G) y nuevas GPUs. Tras esta actualización, ha pasado de ser una instalación de CPUs a tener 17 GPUs con más de 330 TFlops en simple precisión y más de 178 mil núcleos de CUDA. Además, están interconectados por un HP ProCurve 5406 2l que permite que los demás miembros de la universidad puedan conectarse y gracias al software gestor SNMP de D-Link, D-View 7, se puede tener una monitorización conjunta de los dos clúster.

También era necesario crear una red Gigabit para las comunicaciones IPMI y GSM y para ello se ha instalado un D-Link DGS-1210-48, un Switch Smart Gigabit con 48 puertos Gigabit y gestión de Nivel 2 completa y Nivel 3 Lite con static routing.