Nuestros servicios

El Centro de Computación de Alto Rendimiento CCAR es una Unidad de Apoyo a la Investigación de la UNED. Su misión es proveer de la infraestructura y los recursos necesarios para investigadores que requieran herramientas de computación de alto rendimiento (HPC). Su uso está destinado exclusivamente a labores de investigación y explotación de recursos computacionales en el ámbito de las Ciencias. Además de horas de computación, el CCAR ofrece servicios de asesoría, adquisición de equipos e infraestructuras, soporte y mantenimiento de hardware y software de altas prestaciones.

HPC

Servicio de computación científica heterogéneo en cualquiera de nuestros clústeres de investigación.

Software, normativa y manuales

Software instalado, normativa del CCAR, manuales de usuario y guías.

Proyectos y resultados

Proyectos de investigación participantes, acuerdos de servicio y resultados obtenidos.

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Clúster Casper disponible

Tras meses de trabajo, hemos desplegado completamente el nuevo clúster Casper, que sustituye a Alice. Este nuevo clúster incorpora mejoras significativas tanto de hardware como de software. Por un lado, hemos actualizado el nodo de login (front-end) a un nuevo servidor de altas prestaciones con procesadores de última generación, sustituyendo el anterior que databa de 2008. Todo el sistema de almacenamiento se ha reconstruido con cuatro servidores dedicados (dos de metadatos y dos de almacenamiento) basados en BeeGFS, sobre una red 10 GbE que sustituye a la anterior red de 1 Gb. Se han instalado también dos nuevas redes de comunicación entre nodos para permitir el uso tanto diario como de administración en redes independientes. Hemos actualizado también el hardware de todos los nodos para homogeneizar la infraestructura, incorporando discos NVMe de alta velocidad para el sistema operativo, un sistema de doble scratch SSD y HDD para trabajos con baja o alta demanda de escritura, y al menos 128 GB de RAM en todos los nodos.

En el apartado de software, hemos sustituido toda la infraestructura de Rocks Cluster (basada en Centos 7.4, que databa de 2017) por Rocky Linux, que cuenta con un ciclo de vida hasta 2029. Se ha reestructurado el sistema de gestión del clúster por Warewulf y se ha sustituido el gestor de colas por OpenPBS, integrado todo en la suite OpenHPC. Se han instalado también versiones estables actualizadas tanto de compiladores (libres y propietarios) como del software de investigación disponible.

Los nodos de cálculos existentes en Alice se han migrado satisfactoriamente a Casper, manteniendo las colas de trabajo alpha, beta, gamma, epsilon y dseta. A nivel de administración, la numeración de los nodos se ha modificado para facilitar la identificación nodo-cola y permitir futuras ampliaciones con comodidad.

Las pruebas de rendimiento muestran mejoras de hasta un 40% respecto de Alice, por lo que confiamos en que estas actualizaciones sean de utilidad para todos los investigadores del CCAR.

Logs de salida en Casper

En el clúster Casper, por defecto, los logs de salida (tanto de salida estándar como de error) no se generan en el directorio de trabajo del usuario, sino en el nodo de cálculo en el que se está ejecutando el trabajo. Solo cuando finaliza el trabajo los logs se redirigen al directorio de trabajo, permitiendo que se muestre el contenido tanto de la salida estándar como de la salida de error. Este comportamiento permite minimizar el tráfico entre los nodos de cálculo, mejorando el comportamiento del sistema.

Si es necesario hacer un seguimiento de la evolución de un trabajo, hay dos opciones recomendadas. La primera de ellas consiste en añadir la siguiente directiva en el archivo .job:

#PBS -k oed

Esto hará que los archivos de salida se envíen directamente al directorio de trabajo, sin que se guarden en el nodo de cálculo. Notemos que esta opción puede saturar la red si los logs contienen mucha información que se actualice con frecuencia.

La segunda opción es redirigir la salida estándar de un programa al directorio de trabajo, concatenando con una tubería la ruta a ese directorio:

lmp -in input.lmp -log $PBS_O_WORKDIR/$PBS_JOBID.log
mpirun -np 4 ./ejecutable > $PBS_O_WORKDIR/$PBS_JOBID.log
./ejecutable > $PBS_O_WORKDIR/$PBS_JOBID.log

Cualquiera de estos ejemplos creará en el directorio desde el que se lanza el trabajo ($PBS_O_WORKDIR) un archivo que coincide con el número de trabajo ($PBS_JOBID.log), lo que posibilita ver la evolución del ejecutable. Con relación a la eficiencia, es importante que la salida de los ejecutables no sea continua, sino que se muestre dejando pasar un tiempo razonable entre mensaje y mensaje, de al menos 10 minutos.

En caso de utilizar fortran, es importante desactivar el buffering con la variable de entorno GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL dentro del job de trabajo:

export GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL=yes 
./ejecutable > $PBS_O_WORKDIR/$PBS_JOBID.log

Independientemente de estas redirecciones, los logs de salida se seguirán generando a partir de la información del job:

# Nombre del log de salida
#PBS -o prueba.out
# Nombre del log de error
#PBS -e prueba.err

Si deseamos que cada job genere un log distinto, basta comentar esas líneas. De este modo, PBS generará automáticamente los siguientes archivos de salida:

$PBS_JOBNAME.o$PBS_JOBID # Archivo de salida estándar
$PBS_JOBNAME.e$PBS_JOBID # Archivo de salida de error

Talleres de formación para estudiantes (2025)

Los grupos de innovación docente en Física y para la enseñanza a distancia de la Ingeniería Química, en colaboración con el CCAR, y con el patrocinio del Plan de Apoyo a la Innovación Docente de la UNED y del Máster Universitario en Física Avanzada, ofertarán durante el curso 2024/2025 la cuarta edición de talleres destinados a la obtención de competencias transversales en computación científica para estudiantes de la Facultad de Ciencias. Dirigido principalmente a estudiantes de último curso de grado y máster, y en particular a los de las siguientes asignaturas:

Grado en Física

  • Técnicas experimentales I
  • Técnicas experimentales II
  • Técnicas experimentales IV
  • Física computacional II
  • Física cuántica I
  • Trabajo fin de grado

Grado en Química

  • Proyectos en ingeniería química
  • Trabajo fin de grado

Máster en Física Avanzada/Ciencia y Tecnología Química

  • Fenómenos de transporte: técnicas de simulación en fluidos
  • Métodos cuánticos en sistemas poliatómicos
  • Introducción a la ciencia y el análisis de datos
  • Teoría de la información
  • Teoría del funcional de la densidad
  • Métodos numéricos avanzados
  • Trabajo fin de máster

Los talleres, con un marcado carácter práctico, harán una introducción de las principales herramientas de software que se se utilizan en sistemas de computación distribuida. También se utilizarán programas de ámbito científico para el tratamiento y análisis de datos. Los talleres previstos para el curso 2024/2025 son los siguientes:

  • Introducción a los sistemas de supercomputación
  • Uso, recetas y trucos de Linux
  • Matlab
  • Aprendizaje automático con Python
  • Julia
  • Paralelización con MPI
  • Gaussian
  • Simulación cuántica con Qibo/Qiskit
  • Dinámica de fluidos computacional: OpenFOAM
  • LAMMPS
  • Aspen Hysys

Con esta iniciativa, pretendemos que los estudiantes puedan adquirir los conocimientos necesarios para afrontar, con garantías de éxito, los retos que puedan plantearse en computación científica. Se trata de una formación complementaria para estudiantes que expande las posibilidades de actuación en numerosas asignaturas, lo que supone un valor añadido para las titulaciones en las que se enmarca.

Tanto en los cursos virtuales como en la web del CCAR daremos información sobre las fechas y los contenidos de los talleres.

¡Plazas limitadas!

FORMULARIO DE INSCRIPCIÓN

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