Configuración de un cluster confederado para HPC
con SLURM

Introducción

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Sin duda, en la actualidad, las posibilidades de desarrollo científico y tecnológico de un país están fuertemente asociadas a las capacidades y el aprovechamiento de cómputo de alto desempeño (CAD) que se tengan instaladas. China, por ejemplo, cuenta con 173 clusters dentro de los 500 más rápidos del mundo, y Estados Unidos con 149 a la fecha del desarrollo de esta publicación [1]. CAD se refiere a la práctica de congregar potencia de cómputo con el fin de ofrecer un rendimiento mucho mayor que el que se podría obtener con una computadora de escritorio típica [2]. Su uso permite a los investigadores abordar, y en su caso resolver, grandes problemas en ciencia, ingeniería o negocios. Así, la realización de proyectos de ciencia y tecnología en temas tan diversos como la ingeniería molecular, el diseño de materiales, la modelación matemática, la contaminación ambiental, estudios climáticos, biomedicina, astronomía, energía tanto convencional como no convencional, nanotecnología, genómica, imagenología médica, robótica, diseño y automatización de procesos, aeronáutica, sísmica, entre otros, requieren de una infraestructura que permita hacer aportaciones significativas al avance del conocimiento y desarrollo tecnológico en estos temas.

En este contexto, el Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV), la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en la convocatoria de apoyos complementarios para el establecimiento de laboratorios nacionales de infraestructura científica o desarrollo tecnológico 2006, emitida por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México (CONACYT), propusieron la creación del Laboratorio Nacional Delta Metropolitana de Cómputo de Alto Rendimiento, con la finalidad de sumar esfuerzos para alcanzar mayor estabilidad y posibilitar un crecimiento sostenido del CAD en México. El objetivo del proyecto en ese momento, era crear un servicio de cómputo de alto desempeño, para los problemas científicos más demandantes, uniendo los clusters [3] de CAD instalados en los centros de supercómputo del CINVESTAV, la UAM y la UNAM por medio de fibra óptica. En la actualidad, el ahora denominado Laboratorio Nacional de Cómputo de Alto Desempeño (LANCAD) [4] tiene en total, 21296 núcleos de procesamiento y 199 tarjetas GPU (del inglés Graphic Processing Unit). La distribución de estas tarjetas en los nodos es heterogénea, ya que se cuenta con nodos que disponen de una,dos o cuatro tarjetas GPU por nodo por nodo. El rendimiento teórico de la infraestructura instalada en la UNAM es de 302.6 Teraflops (8568 núcleos y 24 tarjetas GPU), 320.1 Teraflops en la UAM (6500 núcleos y 72 tarjetas GPU) y 344.4 Teraflops en el Cinvestav (6228 núcleos y 103 tarjetas GPU), para un rendimiento teórico total de 967.1 Teraflops(2), de los cuales, 540.3 corresponden a CPU y 426.8 a GPU. Además, los centros se encuentran interconectados por medio de 108 km de fibra óptica tendida a través de los túneles del Sistema de Transporte Colectivo (STC) Metro.