Servicios de nube privada para Entidades y Organismos Públicos · servicios de Cloud Computing para la generación de una infraestructura conjunta destinada tanto a grandes empresas

Servicios de nube privada para Entidades y Organismos Públicos Jornada de presentación de Prototipos y casos de uso de Administraciones Locales y Universidades Consejería de Fomento y Medio Ambiente Junta de Castilla y León | Valladolid, 13 de marzo de 2014

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FI4VDI

Desarrollo de una red de infraestructuras federada para la generación de servicios de virtualización de puestos de trabajo


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PARTENARIADO – PARTENARIAT – PARCEIRA BP/PB: Fundación Del Centro De Supercomputación De Castilla Y León (FCSCL) (ES) Fundación COMPUTAEX (Computación y Tecnologías Avanzadas de Extremadura) Centro CénitS

(Centro Extremeño de investigación, Innovación Tecnológica y Supercomputación) (ES) Universitat de Lleida Facultat de Lletres Centro de Computación de Ponent (ES) Université Montpellier 2 Sciences et Techniques (FR) Agrupación Empresarial Innovadora para la Seguridad de las Redes y los Sistemas de Información

(ES) Inova-ria – Associação de Empresas para uma Rede de Inovação em Aveiro Associação

empresarial (PT) Consorcio Parc Científic i Tecnològic Agroalimentari de Lleida (ES)

COSTE TOTAL: 859.403,00 EUR FEDER: 644.552,25 EUR FECHA DE INICIO: 01/01/2013 FECHA DE FIN: 31/12/2014

OBJETIVO – OBJECTIF – OBJETIVO Desarrollar un modelo innovador de suministro de

servicios de Cloud Computing para la generación de una infraestructura conjunta destinada tanto a grandes empresas como PYMEs, Centros educativos, Universidades y/o Centros de investigación.

Développer un modèle innovateur de prestation de services de cloud computing pour la génération d'une infrastructure commune pour différents utilisateurs : les grandes entreprises et les PME, les écoles, les organismes publics, les universités et / ou de recherche.

Desenvolver um modelo inovador de subministro de serviços de Cloud Computing, mediante a federação de Centros de supercomputação para a geração de uma infraestrutura conjunta destinados a grandes empresas como PME, Centros educativos, entidades públicas, Universidades e/ou Centros de investigação

PERSONA DE CONTACTO / PERSONNE DE CONTACT / PESSOA DE CONTACTO

Carlos Redondo Gil

[email protected]

SOE4/P3/E804


ESTRATEGIA Y ESTRUCTURA DEL PROYECTO: Grupo de tareas 0. Preparación. Grupo de tareas 1. Coordinación y gestión del proyecto. Grupo de tareas 2. Desarrollo técnico infraestructura. Grupo de tareas 3. Adaptación de las aplicaciones al entorno Cloud. Grupo de tareas 4. Integración. Prototipos. Grupo de tareas 5. Seguimiento y evaluación del proyecto. Grupo de tareas 6. Publicidad e Información. Capitalización.

DESCRIPCIÓN DEL GRUPO DE TAREAS TÉCNICAS. Desarrollo técnico infraestructura. Diseño de una infraestructura Cloud federada que pueda dar servicio a

las aplicaciones seleccionadas. El conjunto de acciones se centra en definir, implementar y poner en

servicio la arquitectura del sistema, teniendo en cuenta tanto los equipos hardware como el software de los diferentes servidores Cloud, así como el middleware más adecuado para interrelacionar todo ello.

Adaptación de las aplicaciones al entorno Cloud. Selección de entornos y aplicaciones diferentes. Implementación en la infraestructura federada optimizando los recursos

y la eficiencia de los procesos involucrados. La adaptación no se centrará únicamente en la implementación y

funcionalidad meramente informática, sino que estará focalizada en la modelización de paradigmas funcionales y de servicios que den respuesta a las crecientes necesidades de estos entornos.

Integración. Prototipos. Para cada uno de ellos se realizarán las siguientes acciones: Diseño de los prototipos. Integración de los prototipos en la infraestructura federada. Implementación funcional. Validación. Batería de pruebas funcionales. Pruebas de stress. Formación de los usuarios. Difusión y puesta en valor.

Planificación y Gestión del Proyecto


Prototipo 1: VDI Gestión universitaria y Gestión Académica Prototipo 2: VDI Gestión sanitaria Prototipo 3: VDI Administración pública Prototipo 4: VDI Outsourcing

Integración. Prototipos


Indicadores de realización. Entidades que han colaborado en el desarrollo de los proyectos. Empresas y PYMES que han formado parte de los partenariados de innovación financiados. Proyectos de I+D que aportan mejoras desde una perspectiva ambiental. Proyectos sobre el desarrollo de la I+D y de redes de innovación. Tipología de implementación: Privada/Pública/Híbrida/Comunitaria.

Indicadores de resultado. Empresas y PYMEs que se han beneficiado de resultados de los proyectos llevados a cabo Nuevas tecnologías desarrolladas. Herramientas (aplicaciones y servicios) para la transferencia tecnológica entre centros tecnológicos y

empresas y PYMEs adoptadas en los países/regiones del SUDOE. Redes de cooperación transnacional en innovación creadas. Nivel de mejora de la productividad. Nivel de cumplimiento de expectativas.

Indicadores de impacto. Redes de cooperación permanentes establecidas. Nuevas tecnologías transferidas a las empresas, PYMEs y/o entidades de gestión. Tasa de adopción del modelo cloud computing. Tasa de conocimiento del Cloud computing y de la tecnología de virtualización. Tasa de satisfacción con proveedores por la calidad del servicio: facilidad de contacto y disponibilidad. Nivel de ahorro de tiempo de gestión recursos TI. Tasa de satisfacción con proveedores por la calidad del servicio: instalación y redimensionamiento. Nivel de ahorro de costes de gestión de recursos TI. Intención de mantener soluciones Cloud. Tasa de satisfacción con proveedores por la calidad del servicio: soporte y respuesta ante contingencias.

Indicadores de Ejecución


Resultados del Proyecto FI4VDI. Generación de una plataforma PAAS (Platform as a Service) para el despliegue

masivo de puestos de trabajo virtuales. Federación de las infraestructuras de los centros de supercomputación

participantes del proyecto. Creación de un servicio innovador de Cloud Computing destinado a usuarios del

ámbito privado y público. Mejora de la competitividad y ahorro de costes en los sectores destinatarios del

servicio generado. Establecimiento de recomendaciones estratégicas: definir modelos de confianza

para al cloud computing (niveles de servicio, capacidad de sistemas, restauración de sistemas, interoperabilidad a través de infraestructuras de servicios compartidos, modelos de migración), identificar áreas de servicio y evaluar y promocionar el cloud computing como instrumento de ahorro de costes y optimización tecnológica.

Establecimiento recomendaciones tecnológicas: identificar soluciones y posibilidades existentes, valorar la capacidad real de proveedores, seccionar un mapa de aplicaciones y sistemas, iniciar la estrategia cloud computing mediante la adopción de clouds privados y servicios de infraestructura y plataforma, establecer planes de migración de sistemas, e identificar el cloud computing como modelo tractor de otras tendencias tecnológicas emergentes o en proceso de extensión como la sostenibilidad energética en el área de TI o las soluciones opensource.

Establecimiento recomendaciones de gestión: definir sistemas de evaluación de retornos de inversión, analizar el impacto organizativo y proponer modelos de gestión del cambio, desarrollar nuevos modelos y prácticas de contratación, estandarizar y organizar servicios comunes y definir modelos de análisis de riesgos.

Resultados del Proyecto

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FVI4VDI federation infrastructure – virtual desktop infrastructure

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FI4VDI - SUDOE (I )federation infraestructure – virtual desktop infraestructure

número monográfico

Desarrollo de una Red de Infraestructuras federadas para la generación de servicios de virtualización depuestos de trabajo.

Proyecto FI4VDI

.

CaléndulaNº1 1 - NOVIEMBRE 201 3

Interreg IVB SUDOEPrograma de Cooperación Territorial del Espacio Sudoeste Europeo que apoya el desarrollo regional a través dela cofinanciación de proyectos transnacionales por medio del FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional).

pág.2

Fundación Centro de Supercomputación de Castilla y LeónEdificio CRAI-TIC, Campus de Vegazana s/n • Universidad de León • 24071 León (España)Teléfono: (+34) 987 293 1 60www.fcsc.escorreo-e: [email protected]

© FCSCL

pág.3

Edita:

Fundación Centro deSupercomputación de Castilla y León

CALÉNDULA

DIRECTOR:Carlos Redondo Gil

COORDINACIÓN:Ruth Alonso Martínez

REDACCIÓN:FCSCL

DISEÑO Y MAQUETACIÓN:FCSCL

sumario

staff

Cursos TIC, M.C. yBIO de la FCSCL

pág.34

VIRTUAULA: despliegue de aulasvirtualesmediante técnicas de cloudcomputing

pág.30

Interreg IV B SUDOE - Programa deCooperación Territorial del EspacioSudoeste Europeo

pág.4

MONICA: sistema demonitorización ycontrol inteligente de la eficienciaenergética para Centros de Procesos deDatos pág.20

COMPUTAEX,Fundación Computación y TecnologíasAvanzadas de Extremadura

pág.1 4

Proyectos a capitalizar por parte de lossocios en el Proyecto FI4VDI

pág.1 0

Plataforma de Virtualización de laFCSCL

pág.24

Cloud Computing con Arcimboldo parauna solución de estructurascristalográficas por supercomputación enla FCSCL pág.22

UCS unified cluster storage

pág.32

FED4AMIGAfederation forGTC, ALMA and SKA dataprocessing

pág.26

Universidad de Montpellier 2 Ciencia yTecnología, UM2

pág.1 8

Proyecto FI4VDI

pág.6

pág.1 2

Fundación Centro de Supercomputaciónde Castilla y León, FCSCL

Revista Caléndula

Nº 1 1 – NOVIEMBRE 201 3

© FCSCL

Universidad de Lleida ,UdL

pág.1 6

pág.4

Fuentes:

www.interreg-sudoe.eu/ESP

Los organismos públicos de las regiones españolas, francesas, portuguesas y británicas(Gibraltar) pueden contribuir al crecimiento y al desarrollo sostenible de este Espacio Sudoesteeuropeo desarrollando proyectos de cooperación transnacional en materia de innovación,medioambiente, nuevas tecnologías de la información y desarrollo urbano sostenible.

Trabajandoconjuntamente, estosorganismos regionalescontribuyen a que elSudoeste europeoalcance las estrategias dela Unión europea enmateria de crecimiento,empleo y desarrollosostenible. Lacooperación transnacionalcomenzó en el EspacioSudoeste europeo con laIniciativa ComunitariaINTERREG III B SUDOE.Ubicado en el contextodel Objetivo de la Políticaregional europea, elPrograma deCooperación TerritorialINTERREG IV B SUDOEes el sucesor directo delPrograma INTERREG IIIB SUDOE.

Esta nueva generacióndel Programa SUDOE hasido elaborado por loscuatro Estados miembros(España, Francia,Portugal y Gibraltar delReino Unido) y formaparte, por lo tanto, delObjetivo de Cooperaciónterritorial europeacofinanciado por losFondos estructurales parael periodo 2007-201 3.Este Espacio Sudoesteeuropeo está compuestopor 30 regiones yciudades autónomas, yrepresenta el 1 8,2 % de lasuperficie de la Unióneuropea (EU-27).

El Programa de Cooperación Territorial del Espacio Sudoeste Europeo (SUDOE),www.interreg-sudoe.eu, apoya el desarrollo regional a través de la cofinanciación deproyectos transnacionales por medio del FEDER (Fondo Europeo de DesarrolloRegional).

FCSCL : : FI4VDI

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Interreg IV B SUDOE - Programade Cooperación Territorial delEspacio Sudoeste Europeo

El Programa Operativo del Objetivo CooperaciónTerritorial del Espacio Sudoeste europeo (POSUDOE) 2007-2013 es el documento dereferencia que establece entre otros, los posiblesejes de cooperación y la cofinanciación quepuede ser asignada a los potencialesbeneficiarios. El PO SUDOE ha sido aprobadopor la Decisión (2007) 4347 del 26 de septiembrede 2007.

Después de la elaboración de un análisis delSudoeste europeo, teniendo como objetivoprincipal definido el desarrollar una estrategiaque valorice las fortalezas y corrija lasdebilidades, se pretende consolidar el Sudoesteeuropeo como un Espacio de cooperaciónterritorial en los ámbitos de la competitividad y lainnovación, el medio ambiente, el desarrollosostenible y la ordenación espacial, quecontribuya a asegurar una integraciónarmoniosa y equilibrada de sus regiones, dentrode los objetivos de cohesión económica y socialde la UE.

Por lo tanto, para responder a la estrategia dedesarrollo perseguida por el PO SUDOE, se hanestablecido los siguientes ejes prioritarios:

1 . Promoción de la innovación y la constituciónde redes estables de cooperación en materiatecnológica.

2. Mejora de la sostenibilidad para la proteccióny conservación del medio ambiente y elentorno natural del SUDOE.

3. Integración armoniosa del Espacio SUDOE ymejora de la accesibilidad a las redes deinformación.

4. Impulso del desarrollo urbano sostenibleaprovechando los efectos positivos de lacooperación transnacional.

5. Refuerzo de la capacidad institucional yaprovechamiento de la asistencia técnica.

Los beneficiarios potenciales de este ProgramaPO-SUDOE pueden ser todos los organismospúblicos (administraciones nacionales,regionales y locales, otros organismos públicos,institutos de investigación, universidades,actores y organizaciones socioeconómicos, etc.)que cumplan los criterios establecidos en elartículo 1 .9 de la Directiva 2004/1 8 delParlamento europeo y del Consejo de 31 demarzo de 2004 sobre coordinación de losprocedimientos de adjudicación de los contratospúblicos de obras, de suministro y de servicios.

FCSCL : : FI4VDI

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FCSCL : : FI4VDI

Las TIC son herramientas imprescindibles para el trabajo tanto en el ámbito público como en el privado. Sinembargo se ha detectado que el acceso a la Sociedad de la información en las Regiones SUDOE es todavíainferior al necesario para permitir una mejora de los sistemas de producción y de gestión y un aumento en lacalidad de los servicios. Hay que tener en cuenta además, que el acceso a las TIC siempre se ha concebidoa través de puestos de trabajo físicos mediante la utilización de hardware individualizado por parte de cadauno de los usuarios.

Frente a este paradigma, se hace necesario demostrar y poner a disposición de proveedores y usuarios laeficiencia de los servicios basados en escritorios virtuales y Cloud Computing que actualmente no estánsiendo implantados con la suficiente agilidad en las empresas ni en las instituciones públicas. Eso se debe,fundamentalmente, a la falta del conocimiento necesario, hecho que genera a su vez una falta de confianza.

Se plantea, por tanto, la necesidad de conocer elposicionamiento y la percepción de las entidadespúblicas y privadas en el Espacio SUDOE respectoa la oportunidad de la virtualización de los entornosoperativos TI y al fomento de la utilización del CloudComputing, buscando ahorro, eficiencia y sencillezcon el objetivo prioritario de garantizar una mejorade la productividad y de la calidad.

Para ello ha de promoverse la ampliación delcatálogo de servicios ofrecidos sobre la base deuna Red Federada de plataformas que contribuya ala puesta en valor de recursos tecnológicospreexistentes (capitalización) tanto deinfraestructuras TI (plataformas HPC y recursos dealmacenamiento) como de Telecomunicaciones(Redes de Ciencia y Tecnología de EspacioSUDOE).

La concurrencia de estos hechos hace que elproyecto FI4VDI parta de la necesidad de innovaren la oferta de servicios tecnológicos a partir derecursos dispersos en la zona SUDOE, como sonlos Centros de Supercomputación, en colaboracióncon el tejido asociativo empresarial sin ánimo delucro, que permita la puesta en común delconocimiento a los beneficiarios directos de lasactividades empresariales en un marcointernacional.

De esta forma se crea por primera vez una redfederada de infraestructuras Cloud alojadas endiferentes Centros de Supercomputación yClústeres Empresariales intensivos en TIC quefomenta la cooperación público-privada para lainnovación en las regiones SUDOE. Los socios queparticipan en este proyecto pertenecen a España,Francia y Portugal. En España participa laFundación del Centro de Supercomputación deCastilla y León (FCSCL) como beneficiario principal,la Fundación COMPUTAEX (Computación yTecnologías Avanzadas de Extremadura), laUniversitat de Lleida, la Agrupación EmpresarialInnovadora para la Seguridad de las Redes y losSistemas de Información, y el Consorcio ParcCientífic i Tecnològic Agroalimentari de Lleida. EnFrancia la institución que forma parte del proyectoes la Université Montpellier 2 Sciences etTechniques. Y en Portugal participa Inova-ria –Associação de Empresas para uma Rede deInovação em Aveiro Associação empresarial.

Proyecto FI4VDI

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FCSCL : : FI4VDI

Con la creación de esta infraestructura federada se facilitará a los usuarios mejores condiciones de acceso a laSociedad de la Información en regiones periféricas con un déficit histórico en materia de brecha digital. Además va apermitir un mayor aprovechamiento de las infraestructuras existentes en las zonas SUDOE en materia deSupercomputación, facilitando el acceso a usuarios de diferentes ámbitos a servicios innovadores de basetecnológica que hasta la fecha estaban restringidos a investigadores y centros tecnológicos. Además, la apertura deservicios de Cloud Computing desde los Centros de supercomputación incide positivamente en la huella ecológica alreducir la dependencia de infraestructuras TIC físicas, que son sustituidas por otras virtuales más eficientes, lo quereduce notablemente la huella de carbono para proporcionar el mismo servicio, disminuyendo también el consumoenergético de las entidades que accedan a estos servicios.

Por tanto con este proyecto se pretende desarrollar un modelo innovador de suministro de servicios de CloudComputing mediante la federación de Centros de Supercomputación ubicados en diferentes regiones SUDOE para lageneración de una infraestructura conjunta que permita el despliegue masivo de puestos de trabajo virtualesdestinados a diversos usuarios: tanto Administraciones Públicas, Centros Sanitarios, grandes empresas, PYMEs,Centros Educativos, Universidades y/o Centros de investigación, entre otros posibles, facilitando la innovacióntecnológica en diferentes sectores de la sociedad.

Como se indicó anteriormente, también es objetivo del proyecto la capitalización de recursos TIC a través de la puestaen valor de recursos TIC-HPC e infraestructuras de Comunicaciones de Alta Capacidad mediante la federación deestos recursos susceptibles de ser compartidos.

Interior del superordenador Caléndula. © FCSCL.

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FCSCL : : FI4VDI

El valor añadido del proyecto radica en la transferencia de conocimiento y en lasensibilidad que el mismo tiene para minimizar la brecha digital en las regionesdestinatarias de las acciones de los socios del proyecto. Desde el convencimientode que las TIC impregnan todos los aspectos de nuestras vidas y están ligadas auna economía próspera y competitiva, el valor del proyecto es que su realizaciónestá enfocada a dicho sector estratégico y que la transferencia tecnológica serealiza con el objeto de mejorar la competitividad a través de aspectos como laproductividad y la innovación proporcionando calidad de vida con infraestructuras ycapacidad científica y tecnológica para afrontar los retos a los que están sometidosdiferentes sectores de la sociedad

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FCSCL : : FI4VDI

La posibilidad de acceder a unos servicios através de la “nube” con las máximasgarantías de seguridad y accesibilidad es depor sí un elemento diferenciador delproyecto. Además se consigue que usuariosde diferentes sectores en el ámbito público yprivado puedan acceder a recursostecnológicos de última generación.

El descenso de costes y un uso máseficiente de las TIC a través del desarrollode aplicaciones en sistemas Cloud permite alos usuarios emplear todo su potencial a laactividad específica a la que se dediquen alfacilitarles un servicio garantizado y versátil.De esa manera habrá una mayor eficienciaen la forma de operar, dotando incluso demás agilidad el despliegue de servicios. Portanto la virtualización implica unaracionalización del uso y gestión de lainfraestructura TI (servidores, aplicaciones,almacenamiento y escritorios) y lamodernización del centro de datos conobjetivos fundamentales como lasostenibilidad, eficiencia y la optimización decostes.

El hecho de que los objetivos principales delproyecto se centren en el cambio deparadigma del uso de las TIC y en laminimización de costes de explotación,mantenimiento y ambientales, va a permitiruna evaluación y adaptación de losresultados obtenidos por las diferentesregiones implicadas y los órganoscompetentes del sector público sin perjuiciode la ampliación del catálogo de serviciosdel sector privado, siendo esta accióndinamizada por los Clústeres y asociacionesempresariales implicadas en el proyecto.

En resumen, se puede concluir que eldesarrollo y la puesta en marcha delproyecto FI4VDI producirá de manerageneralizada una mejora en la sociedad.

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“FED4AMIGA: Federation for GTC,Alma and SLA data processing”

“VirtuAula: Despliegue de aulas virtualesmediante técnicas de Cloud Computing”

“Cloud Computing con Arcimboldo para unasolución de estructuras cristalográficas por

supercomputación en la FCSCL”

“MONICA: Sistema de monitorización y controlcon gestión inteligente de la Eficiencia Energéticapara Centros de Procesos de Datos ultradensos

orientados a HPC y Cloud Computing”

”Actuaciones de actualizacióntecnológica para el Centro de

Supercomputación de Castilla y León”

“UCS: Unified Cluster Storage”

Beneficiario 01 - Fundación del Centro de Supercomputación deCastilla y León (FCSCL)

Se consideran proyectos a capitalizar aquellos con una necesidad y viabilidad de la capitalización derecursos e infraestructuras TIC propias de los centros participes en el proyecto complementadascon recursos nuevos asociados a la ejecución del proyecto; referencia expresa a la capitalización deinfraestructuras como objetivo final del proyecto; desarrollo de las recomendaciones estratégicas,tecnológicas y de gestión potencialmente derivadas de las ejecuciones del proyecto y comoresultados del mismo que garantizan la perennidad y continuidad del proyecto mas allá de suejecución.

Proyectos a capitalizar por partede los socios del Proyecto FI4VDI

FCSCL : : FI4VDI

© FCSCL.

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Beneficiario 03 – Universitat de Lleida (UdL)• “CoDiP2P: Computación en Red en entornos Peer-to-Peer (FIT-340000-2007-44)”

• “CoDiP2P: Computación en Red en entornos Peer-to-Peer (Fase II) (TSI-0201 00-2008-21 )”

• “CoDiP2P: Computación en Red en entornos Peer-to-Peer (Fase II I) (TSI-0201 00-2009-240)”

• “Gestión de recursos en sistemas de cómputo heterogéneos”

• “Ejecución eficiente de aplicaciones multidisciplinares: Nuevos desafíos en la era multi/many core (Mycore)(TIN201 1 -28689-C0202)”

Beneficiario 04 - Université Montpellier 2 Sciences et Techniques

Beneficiario 05 - Agrupación Empresarial Innovadora para laSeguridad de las Redes y los Sistemas de Información,aeiseguridad

FCSCL : : FI4VDI

Beneficiario 02 - Fundación COMPUTAEX (Computación yTecnologías Avanzadas de Extremadura)• “Sistema Empresarial en Decisiones de Entorno (SEDE)”

• “Red Temática FUTURE INTERNET: EFICIENCIA EN LAS REDES DE ALTAS PRESTACIONES(FIERRO)”

• 0401 _RITECA_II_4_E Red de Investigación Transfronteriza de Extremadura, Centro y Alentejo (Fase II)

Beneficiario 07 - Consorcio Parc Científic i TecnològicAgroalimentari de Lleida• El Parque Científico y Tecnológico Agroalimentario de Lleida tiene interés en extrapolar a un entorno cloud

la CREACIÓN DE UN ENTORNO DE TRABAJO COOPERATIVO, como prolongación de un Proyecto deEquipamientos y Servicios digitales del PCiTAL – DIGIPARC, ya finalizado y financiado en el periodo 2007-201 1 por el Ministerio de industria, Energía y Turismo – Plan Avanza

Beneficiario 06 - Inova-ria – Associação de Empresas para umaRede de Inovação em Aveiro Associação empresarial• “POD – Portugal Outsourcing Destination”

• “PAE – Projeto Alvos Estratégicos / STAR – Strategic Target Projet”

• “Estrete-Ria – Apoio à definiçâo estratégica”

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Fundación Centro deSupercomputación de Castilla y

León, FCSCL

FCSCL : : FI4VDI

Para la consecución de sus fines, la Fundacióndesarrolla las siguientes actividades:

• Promover el impulso del uso de tecnologíasde cálculo intensivo, de comunicacionesavanzadas y de tecnologías relacionadascon la sociedad del conocimiento entre losactores públicos y privados de Castilla yLeón.

• Impulsar y cooperar en la realización deactividades conjuntas de los agentes queforman parte del Sistema Regional deCiencia-Tecnología-Empresa-Sociedad.

• Establecer colaboraciones en actividadesespecíficas desde una perspectivasectorial, con el objeto de mejorar lacompetitividad de las empresas de Castillay León.

• Desarrollar las infraestructuras y dotacionesnecesarias para la consecución de los finesfundacionales.

• Proporcionar todo tipo de servicios ygestionar centros o establecimientosrelacionados con los fines de la Fundación.

• Ofrecer servicios de información,documentación y asesoramiento ycontribuir a la formación técnica dentro delas actividades incluidas en el ámbito desus fines.

• Potenciar e incentivar la colaboración yactividad empresarial en los camposconcernientes a los fines fundacionales.

• Colaborar y participar en la constitución,actividades y órganos de gobierno de otrasinstituciones con fines análogos.

• Desarrollar programas de colaboración ycooperación con otras fundaciones,universidades e instituciones quecontribuyan a la mejor realización de susfines, celebrando convenios y conciertospara llevar a cabo las tareas de sucompetencia.

• En general, cualquier otra actividad que seaadecuada para la consecución de los finesperseguidos con la constitución de laFundación.

Interior del superordenador Caléndula. © FCSCL.

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FCSCL : : FI4VDI

Las infraestructuras de la FCSCL son las adecuadas paragestionar infraestructuras basadas en las tecnologías de lainformación y la comunicación --e-infraestructuras-- para darservicio a OPIs, Empresas e Instituciones, impulsando lacooperación científica y el uso de infraestructuras comunes,actuando como centro de servicios de computación ycomunicaciones avanzadas en Castilla y León y promoviendoel desarrollo de la ciencia y la transferencia de tecnologíaasumiendo, a su vez, el rol de liderazgo en EficienciaEnergética.

Por ello la FCSCL ha diseñado su sistema con un PUE (PowerUsage Efectiveness) muy bajo y ha marcado la línea que seestá siguiendo en otros centros en España y en Europa.

La FCSCL diseñó y puso un marcha un CPD altamenteinnovador que ha marcado tendencia con la eficienciaenergética como objetivo, realizandose un diseño minimalistaadaptando el escaso espacio disponible (90m²) a lasnecesidades computacionales de la FCSCL.

El CPD se divide en dos salas: la sala técnica y la sala deservidores. La primera alberga los sistemas auxiliares:cuadro eléctrico, sistema de extinción de incendios, sistemasde alimentación ininterrumpida, control y distribución delsistema de refrigeración, etc, mientras que la segunda, de tansólo 90m², aloja el sistema informático: Caléndula.

90m² es un espacio muy reducido, y el número de racks quese pueden alojar en él es pequeño. Sin embargo la utilizaciónde racks estándar posibilita la creación de un cubo conpasillo caliente cerrado, y al ser una instalación que debeestar preparada para muy alta densidad se ha instalado unintercambiado de calor agua-aire entre cada dos racks,realizándose la refrigeración mediante agua por su mayoreficiencia y por su buena adaptación para un sistema de freecooling indirecto.

El sistema de cálculo HPC que alberga Caléndula es uncluster de memoria distribuida MPI que alcanza una potenciade unos 25 TeraFLOPS. El PUE medio de la instalación es de1 .25.

Las necesidades de los clientes y colaboradores de la FCSCLobligan al diseño de infraestructuras 24x7x365 reales,haciéndose imprescindible adecuarlas, como mínimo, al nivelTier-III de la norma TIA-942. Es decir, todos los elementosestán redundados y permiten su mantenimiento en caliente.

La FCSCL actualmente está embarcada en más de 30proyectos de investigación, formando parte de ellos comomiembro del consorcio, participante, colaborador o enproyectos asociados a convenios, siendo estos proyectos deproyección tanto nacional como internacional. Los proyectosse agrupan en cuatro grandes áreas: Ciencias de la Tierra ydel Espacio, Ciencias de la Vida, Tecnología Industrial, yTecnologías de la Información y la Comunicación.

La Fundación Centro de Supercomputación de Castilla y León (FCSCL), www.fcsc.es, es una Organización no lucrativa,perteneciente al Sector Público de Castilla y León, que tiene como actividad principal, la mejora de las tareas deinvestigación en las Universidades, los centros de I+D y las empresas de Castilla y León, promoviendo y desarrollandoacciones de innovación en el mundo de la Sociedad del Conocimiento, el área del cálculo intensivo, las comunicaciones ylos servicios avanzados, contribuyendo mediante el perfeccionamiento tecnológico al desarrollo económico de laComunidad y a la mejora de la competitividad de las empresas.La FCSCL es un Centro Público de Investigación dependiente de la Comunidad de Castilla y León cuya actividad principales el apoyo a la mejora de las tareas de I+D+i, definiéndose como un Organismo Público de Investigación (OPI) quecolabora con otros organismos públicos, instituciones y empresas para la ejecución de Proyectos de Investigación.

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COMPUTAEX, FundaciónComputación y TecnologíasAvanzadas de Extremadura

Para llevar a cabo sus fines, la fundación acomete unconjunto de actividades entre las que destacan lassiguientes:

• El impulso, puesta en marcha y gestión del Centrode Supercomputación de Extremadura.

• Promover la elaboración de proyectos deinvestigación y desarrollo tecnológico.

• Proporcionar capacidad de cálculo, comunicacionesy soporte técnico a sus usuarios mediante elequipamiento disponible en La Fundación.

• Colaborar en la transferencia de resultados deinvestigación en el área de cálculo entre los centrospúblicos de investigación y las empresas.

• Explotar y transferir tecnologías desarrolladas porLa Fundación.

• Fomentar y promocionar la cooperación entreempresas e instituciones.

• Promocionar y colaborar en la organización decursos, seminarios y reuniones.

• La elaboración y edición de libros, revistas, materialaudiovisual o multimedia relacionados con los finesde La Fundación.

• Buscar y obtener recursos para el desarrollo de susactividades.

• Contribuir al desarrollo y fortalecimiento de lacapacidad competitiva de las comunidadesinvestigadoras extremeñas, así como del sectorempresarial.

• Atender a las necesidades tecnológicas de lasentidades y empresas que así lo requieran en elárea de la supercomputación.

• Cualquier actividad que se considere de interés parael objeto de La Fundación.

La Fundación Computación y Tecnologías Avanzadas de Extremadura (COMPUTAEX),www.computaex.es, fue constituida en 2009 por la Junta de Extremadura como organización denaturaleza fundacional sin ánimo de lucro.

COMPUTAEX tiene como fines todos aquellos que promuevan el desarrollo de las tecnologías de lainformación, el uso del cálculo intensivo y de las comunicaciones avanzadas como instrumentos para eldesarrollo socioeconómico sostenible, estimulando la participación de la sociedad civil movilizando susrecursos y dedicando especial atención a las relaciones de cooperación entre los centros de investigaciónpúblicos y privados y del sector productivo.

Fuentes:

www.computaex.es

FCSCL : : FI4VDI

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CénitS es el Centro Extremeño de Investigación, Innovación Tecnológica y Supercomputación cuyo objeto esfomentar, difundir y prestar servicios de cálculo intensivo y comunicaciones avanzadas a las comunidadesinvestigadoras extremeñas, o a aquella empresa o institución que lo solicite y de esta forma contribuirmediante el perfeccionamiento tecnológico y la innovación, a la mejora de la competitividad de las empresas.

CéntiS administra el Supercomputador LUSITANIA, uno de los superordenadores con más memoriacompartida de España y Europa.

Como servicios CénitS ofrece su infraestructura, sus recursos y apoyo técnico para acometer proyectos(científicos, técnicos o empresariales) donde se requiera gracias a su elevada capacidad de cómputo (HPC),su gran capacidad de almacenamiento, la configuración de sus infraestructuras y servicios, el apoyo enconsultoría y asesoramiento, la formación que ofrecen a través de sus cursos, la cooperación y conveniosestablecidos con distintas entidades, y el apoyo a la investigación, desarrollo e innovación tecnológica.

Ha desarrollado más de una treintena de proyectos de investigación, innovación y desarrollo tecnológicopertenecientes a convocatorias públicas competitivas regionales, nacionales y europeas y desarrolladoactividades para aportar soluciones en ámbitos tales como el Impacto medioambiental, Química, Biologia,Medicina, Ciencias de la Tierra, Diseño industrial, Ciencias informáticas, etc., que se pueden enmarcar dentrode tres grandes áreas: Ciencias de la Tierra, Ciencias de la Vida y Ciencias Informáticas y deComunicaciones.

© Fundación COMPUTAEX.

FCSCL : : FI4VDI

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FCSCL : : FI4VDI

El objetivo de esta universidad es el disfrute del procesode enseñanza-aprendizaje y que los universitariospuedan crecer en la dimensión profesional y personal,desarrollando otras actividades formativas, culturales olúdicas y participando en la UdL para que sea unauniversidad viva y con espíritu de mejorar.

La Universidad de Lleida es una universidad pública,dinámica, innovadora y moderna, al servicio de lasociedad y con vocación universal. La formación de laspersonas es una de las misiones principales de la UdL,por lo que ofrecen una docencia de excelencia y unosservicios de calidad a toda la comunidad de laUniversidad y su entorno.

Los estudios de la UdL se estructuran en los niveles degrado y posgrado, incluyendo el postgrado el másteruniversitario y el doctorado. Los grados se adscriben aalguna de las ramas de conocimiento de las artes yhumanidades, las ciencias, las ciencias de la salud, lasciencias sociales y jurídicas, o la ingeniería y arquitectura.

A disposición de los estudiantes se ponen tambiénservicios de ayuda en la vida académica yextraacadémica. Dentro del ámbito académico, destacael desarrollo de un ambicioso programa de becas yayudas para el estudiante, el programa de prácticas enempresas, la Bolsa de Trabajo y también el apoyopsicopedagógico. La UdL además apuesta fuertementepor las nuevas tecnologías el software l ibre, y el acceso aun campus virtual (SAKAI).

Universidad de Lleida ,UdLEn el año 1 300 nace en Lleida el Estudio General, germen de lo que será en el futuro la Universidad deLleida, www.udl.es. Tras la establecimiento de un modelo de universidad unificada en el siglo XVIII , lacreación de la Escuela Normal de Lleida en el año 1 841 , y la reimplantación de estudios universitarios en1 968, se constituye la Universidad de Lleida (UdL) en el año 1 994, dando paso a una universidadcomprometida con la innovación y la mejora permanente de la calidad en la docencia, la investigación y lagestión al servicio de la sociedad.

La Universidad de Lleida del siglo XXI es una institución emprendedora que apuesta por un modeloformativo integrador y conectado con las necesidades del territorio; instaurándose en el desarrollo decontextos de aprendizaje y fomentando entre el alumnado competencias básicas, pensamiento crítico ylas condiciones necesarias para poder afrontar su papel como ciudadanos en escenarios sociales enconstante renovación y en consonancia con los parámetros del Espacio Europeo de Educación Superior(EEES).

Por tanto, la UdL combina una larga y fructífera tradición universitaria con una estructura joven y dinámicapara conseguir una docencia de excelencia e investigación de calidad con métodos avanzados, cuyamisión principal es la formación de las personas, ofreciendo al estudiantado una docencia de excelencia yunos servicios de calidad.

Fuentes:

http://www.udl.es

http://ccp.udl.cat/

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FCSCL : : FI4VDI

En el año 2009 diferentes grupos de investigación de la Escuela Politécnica Superior de laUniversidad de Lleida crean el Centro de Computación de Ponent (CCP), con la iniciativa de liderarla investigación en el sector de la informática y fomentar el uso del software l ibre. El CCP se creócon dos divisiones claramente diferenciadas: CCP Investigación y CCP OpenSource.

CCP OpenSource

Se pretende dinamizar, apoyar y asesorarlas iniciativas destinadas a ofrecerservicios y soluciones basadas ensoftware l ibre como modelo de desarrolloy regreso de inversión propio. Lasprincipales actividades que realiza estadivisión son la certificación yestandarización de competencias ensoftware l ibre, el uso y la implantación desoluciones libres, el diseño de software yde soluciones basadas en software l ibre yla transferencia de tecnología en el marcode la investigación.

CCP Investigación

Esta la división dedicada a lainvestigación, tanto básica como aplicada,en la solución de problemascomputacionalmente difíciles (ProblemSolving) tanto en el ámbito de lainformática como en la matemática. Suobjetivo es servir de instrumento para quelos grupos que lo forman logren unaposición más competitiva y de claroliderazgo internacional en sus líneas deinvestigación, además de facilitar laapertura de líneas de investigacióninnovadoras que sean fruto de lacolaboración entre sus grupos.

Clúster AntonioMachine del Centro de Computación de Ponent de la Universidad de Lleida.

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Universidad de Montpellier 2Ciencia y Tecnología,

UM2

© Université Montpell ier 2 Sciences et Techniques.

La Université Montpellier, www.univ-montp2.fr, es una de las más antiguas de Francia; laciudad fue uno de los principales centros del saber del medievo francés y su universidadfue fundada en 1220, suprimida durante la Revolución francesa y restablecida en 1896.Actualmente, Montpellier cuenta con tres universidades herederas de la pionera y condiversas escuelas politécnicas superiores, públicas y privadas: Université Montpellier I,Université Montpellier II yUniversité Montpellier III.

FCSCL : : FI4VDI

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Fuentes:

www.univ-montp2.fr

http://es.wikipedia.org

El aporte de información científico-tecnológica yde gestión es diversificada. El dinamismo y laproyección internacional de sus laboratorios yuna transferencia política proactiva en el mundode los negocios, son todos los activos que launiversidad aporta para ayudar al desarrollosocio-económico de la región y la integración deestudiantes profesionales.

Además, como parte de su política científica, laUniversité Montpellier 2 tiene como objetivoampliar su plataforma de investigación y suplataforma técnica. Así, mediante laidentificación y estructuración de plataformas, laUM2 pretende aumentar su visibilidad y mejorarsu funcionamiento facilitando el uso de lasinstalaciones de investigación disponibles.

Como Servicios de Investigación Común, la UM2incluye equipamientos científicos junto con laexperiencia de sus profesores, investigadores,ingenieros y técnicos. Estos equipos yconocimientos de alta tecnología estándisponibles tanto para la comunidad científico-académica, como para los fabricantes quedeseen desarrollar proyectos científicos.

El centro de competencia para la computaciónde alto rendimiento HPC@LR está en la regiónde Languedoc-Roussillon y ofrece serviciosinformáticos, de formación y apoyo(paralelización, optimización de código) tanto ausuarios públicos como privados.

La Université Montpellier 2 Sciences et Techniques (UM2) es una universidad de ámbito nacional,público, científico, cultural y ocupacional creada en el año 1808 para dedicarse al estudio dedisciplinas tales como las matemáticas, astronomía, física, química, zoología, botánica y mineralogía,hasta llegar a convertirse en la actualidad en un centro de excelencia de alcance mundial, debido asu gran oferta formativa, tanto científica como tecnológica, y la influencia internacional de suslaboratorios, siendo el campo de las de las Ciencias Ambientales el de mayor relevancia. La UM2,universidad centrada en la investigación intensiva, desarrolla actividades de formación y deinvestigación que también abarcan los campos científicos y tecnológicos de la biología básica,biología aplicada y la ecología, ingeniería, ciencias de la tierra, la gestión, y la ciencia de laeducación.

La importancia de sus laboratorios es tal que les ha llevado a tener más de 50 de ellos distribuidos enimportantes instituciones de investigación, agrupándose en Departamentos de Investigación yEstudios de Doctorado, convirtiéndose así en la quinta concentración de las fuerzas de investigaciónfrancesas.

La Université Montpellier 2 participa actualmente en 33 proyectos de investigación, destacando 10grandes proyectos enmarcados en distintas áreas como son las matemáticas, los sistemas deinformática, la física, la biología–salud, la agroambiental, la química, las humanidades y las cienciassociales.

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Proyecto a capitalizar por parte de la Fundación Centro deSupercomputación de Castilla y León

MONICA: sistema demonitorización y controlinteligente de la eficienciaenergética para Centros deProcesos de Datos

Justificación del proyecto

La Eficiencia Energética es uno de los grandes retos de la industria TIC, y este retoes aún mayor en los centros de supercomputación, pues son muy intensivos enconsumo de energía. Las infraestructuras de la FCSCL fueron diseñadas paraalcanzar una alta eficiencia energética. Además, la eficiencia energética es la líneaprioritaria de investigación de la FCSCL. El objetivo del proyecto es desarrollar unsistema de monitorización y control para el conjunto del centro de proceso de datos,que es contemplado como una planta industrial: todos sus componentes debenfuncionar de una forma automatizada y con un único punto de control.

Esto obliga a romper las barreras tecnológicas actuales e integrar en un únicosistema todos los componentes del centro de proceso de datos, desde la entradade electricidad a la última aplicación. Además, MONICA no es un sistema demonitorización clásico que se limita a adquirir información en tiempo real, elverdadero objetivo es realizar un control dinámico inteligente. MONICA debe tomardecisiones de parámetros de funcionamiento para mejorar la eficiencia energética eimplementarlos en tiempo real

FCSCL : : FI4VDI

© FCSCL.

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Funciones de la FCSCL

La FCSCL, que se ha constituido como el Centro de Supercomputación de referencia eneficiencia energética, va a asumir las funciones coordinación y desarrollo dentro del marcodel proyecto MONICA.

Líder del proyectoCATÓN SISTEMAS ALTERNATIVOS, S.L. (CSA), www.caton.es, ha liderado elcambio de paradigma en el desarrollo de soluciones orientadas a cálculo científico(HPC). El conocimiento adquirido, junto con los avances científicos desarrolladosen el campo de la eficiencia energética, ha permitido a Catón diseñar solucionesinnovadoras en entornos de virtualización y sistemas Cloud. Catón ha diseñado elsistema más energéticamente eficiente de España gracias al principio básico de lacompañía: siempre existe una forma diferente, más sencilla y eficiente, de resolverun problema.

Objetivo delproyectoEl objetivo fundamental delproyecto es el desarrollo de unsistema de monitorizaciónmultidimensional con gestióninteligente de la EficienciaEnergética proactivo paracentros de procesos de datosultradensos orientados a HPCy Cloud Computing. Esto tieneuna doble vertiente: un sistemade monitorización inteligenteque contemple un CPD comouna planta industrial integrada ycompleta (y no subsistemasaislados como actualmente:electricidad, frío, seguridadfísica, acceso, hardware,networking, software de base yde aplicación) y un controlinteligente que, además detomar decisiones ante eventos

(no se limitará a una simplegestión de alarmas sino queproactivamente tomarádecisiones y las llevará a cabo)se encargará de un control deexplotación encaminado a laobtención de la máximaeficiencia energética (serácapaz no sólo de apagarservidores inactivos o encenderotros cuando la carga detrabajo lo demande, sino queserá capaz de “desplazar”cargas de una ubicación físicadel CPD a otra (de un servidora otro) si con ello se minimizael consumo de energía.

Objetivos desde el punto devista de la monitorización:

- Integración de todos lossubsistemas queconforman un gran CPD enun único sistema demonitorización.

- Gestión jerárquica dealarmas y eventos, yGestión proactiva deventos.

- Gestión multidimensionalde los transductores.

- Visualización tridimensionalde datos.

- Análisis de la validez de losdatos.

- Sistema experto dedetección de problemas.

Objetivos desde el punto devista de la EficienciaEnergética:

- Optimizar el consumoenergético del CPD.

- Llevar a cabo unadistribución de carga.

- Disponer de un módulo deplanificación consciente delos puntos calientes.

FCSCL : : FI4VDI

Código TSI-080500-201 1 -79

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Cloud Computing conArcimboldo para una solución deestructuras cristalográficas porsupercomputación en la FCSCL

Participantes del proyectoInstituto de Biología Molecular deBarcelona, Agencia EstatalConsejo Superior deInvestigaciones Científicas(IBMB-CSIC), www.ibmb.csic.es

Fundación Centro deSupercomputación de Castilla y León(FCSCL), www.fcsc.es

Líder del proyectoCATÓN SISTEMAS ALTERNATIVOS, S.L. (CSA),www.caton.es, ha liderado el cambio deparadigma en el desarrollo de solucionesorientadas a cálculo científico (HPC). Elconocimiento adquirido, junto con los avancescientíficos desarrollados en el campo de laeficiencia energética, ha permitido a Catóndiseñar soluciones innovadoras en entornos devirtualización y sistemas Cloud. Catón hadiseñado el sistema más energéticamenteeficiente de España gracias al principio básicode la compañía: siempre existe una formadiferente, más sencilla y eficiente, de resolverun problema.

Funciones de la FCSCLLa FCSCL dentro del marco del proyecto Arcimboldo tiene tres objetivosdestacados:

• Integrar los sistemas con sus particularidades específicas y las delos subsistemas asociados como puedan ser los entornos paralelos,los sistemas de particiones, el subsistema de almacenamiento, elaccounting, etc.

• Implementar los algoritmos de modelización dentro de losprogramas cristalográficos. Para ello tendrá que haber unageneración y evaluación rápida de fragmentos modelo que facilitenuna disminución del tiempo de búsqueda, manteniendo oaumentando el éxito global del procedimiento.

• Evaluar la viabilidad y eficiencia de los distintos algoritmos dentro dela capacidad del sistema de explotación multiusuario.

Además, la facilidad de uso y mantenimiento de una aplicación websoportada sobre una instalación externa como es la FCSCL hace que ladistancia geográfica no suponga un obstáculo.

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Objetivo del proyectoLa cristalografía macromolecular, que proporciona una visión de la estructura tridimensional delas macromoléculas biológicas con un altísimo grado de detalle y precisión, trabaja a partir dedatos de difracción medidos en sincrotrón (acelerador de partículas donde se emplea un campomagnético para acelerar un haz de partículas con carga eléctrica y mantenerlas en una órbitacerrada).

Con Arcimboldo se pretende dar solución a la falta de herramientas informáticas y a lacomplejidad del acceso por parte de los usuarios a los centros de supercomputación, ya que eldesarrollo de software establecido para biología estructural se amplía a la explotación remota decálculo masivo en paralelo. De esta forma la comunidad científica tendrá a su alcance una soluciónglobal de software, middleware y hardware a un problema concreto, accediendo a través de unainterfaz web desde cualquier lugar. La FCSCL dispone, por tanto, de una aplicación única queofrece a usuarios remotos y que ha sido diseñada para aprovechar y rentabilizar el tiempo decomputación residual.

Se pretende, por lo tanto, desarrollar una versión del programa de resolución ab Initio deestructuras macromoleculares Arcimboldo, creando un entorno web 2.0, plataforma sencilla deutilizar en remoto, para que los usuarios utilicen un modelo RaaS (Results as a Service), y asípoder solucionar un problema concreto de un usuario concreto en un periodo breve de tiempo, sinnecesidad de formación específica en supercomputación.

Desde su publicación y difusión en septiembre del año 201 1 , el programa Arcimboldo ha sidolicenciado por más de 100 grupos de investigación en todo el mundo.

Justificación del proyectoLa cristalografía macromolecular es unaherramienta imprescindible en la investigación ydesarrollo en áreas tan destacadas como labiología, biomedicina, biotecnología, farmacia ybioquímica, donde hay que resolver losproblemas de determinaciones, en las que no seposee información previa detallada de laestructura a determinar (estructuras demutantes, homólogos cercanos, etc.), mediantemétodos experimentales. Esto origina unaumento del tiempo dedicado a laexperimentación con el elevado costecorrespondiente.

El programa Arcimboldo-SX es de aplicacióninmediata para todos los cristalógrafosmacromoleculares, ya que Arcimboldo Cloudsfacilita una reducción de los costes y tiempoempleado por el personal, al trabajar a partir deun único conjunto de datos nativos de difracciónmedidos en sincrotrón.

Código IDC-201 001 1 73

FCSCL : : FI4VDI

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FCSCL : : FI4VDI

Proyecto a capitalizar por parte de la Fundación Centrode Supercomputación de Castilla y León

Plataforma deVirtualización de la FCSCL

Líder del proyectoLa FUNDACIÓN CENTRO DE SUPERCOMPUTACIÓN DE CASTILLA Y LEÓN (FCSCL), www.fcsc.es, esuna Organización no lucrativa, perteneciente al Sector Público de Castilla y León, que tiene comoactividad principal, la mejora de las tareas de investigación en las Universidades, los centros de I+D y lasempresas de Castilla y León, promoviendo y desarrollando acciones de innovación en el mundo de laSociedad del Conocimiento, el área del cálculo intensivo, las comunicaciones y los servicios avanzados,contribuyendo mediante el perfeccionamiento tecnológico al desarrollo económico de la Comunidad y ala mejora de la competitividad de las empresas.

La FCSCL es un Centro Público de Investigación dependiente de la Comunidad de Castilla y León cuyaactividad principal es el apoyo a la mejora de las tareas de I+D+i, definiéndose como un OrganismoPúblico de Investigación (OPI) que colabora con otros organismos públicos, instituciones y empresaspara la ejecución de Proyectos de Investigación.

Justificación delproyectoPromover la ampliación delcatálogo de servicios ofrecidossobre la base de una Red Federadade plataformas que contribuyan a lapuesta en valor de recursostecnológicos preexistentes(capitalización) tanto deinfraestructuras TI (plataformasHPC y recursos dealmacenamiento) como deTelecomunicaciones (Redes deCiencia y Tecnología de EspacioSUDOE).

El presente proyecto pretendedesarrollar un modelo innovador de

suministro de servicios de CloudComputing mediante la federaciónde Centros de Supercomputaciónubicados en diferentes regionesSUDOE para la generación de unainfraestructura conjunta que permitael despliegue masivo de puestos detrabajo virtuales destinados adiversos usuarios: tanto grandesempresas como PYMEs, Centroseducativos, Universidades y/oCentros de investigación, entreotros posibles, facilitando lainnovación tecnológica endiferentes sectores productivos yeducativos.

Además, este modelo de CloudComputing federado permiteconcentrar los puestos de trabajo

en servidores especialmentededicados a ello con altas tasas deutilización efectiva, aumentandoenormemente la eficienciaenergética y disminuyendo la huellade carbono asociadas al servicio.

Es, por lo tanto y de formaadicional, objetivo del proyecto lacapitalización de recursos TIC através de la puesta en valor derecursos TIC-HPC e infraestructurade Comunicaciones de AltaCapacidad contribuyendo aldesarrollo de nuevas plataformasgestionadas por una red federadacon recursos susceptibles de sercompartidos.

"Desarrollo y adaptación de infraestructuras TIC para la consolidación de unaplataforma de virtualización PAAS destinada a la prestación de servicios cloud".

Código SOE4/P1 /E804 - FI4VDI

Código UNLE05-23-01 9

Eje 1 : Desarrol lo de la economía del conocimiento (I+D+i, Sociedadde la Información y TICs). Tema prioritario 1 0 : Infraestructurastelefónicas (incluidas redes de banda ancha). Ejercicios 201 2 - 201 3

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FCSCL : : FI4VDI

Participantes del proyectoUniversidad de León, www.unileon.es

Fundación Centro de Supercomputación de Castilla y León, www.fcsc.es

En el marco del proyecto FI4VDI, socios con consolidación de infraestructura: Fundación COMPUTAEX(Computación y Tecnologías Avanzadas de Extremadura), Universitat de Lleida, Université Montpellier 2Sciences et Techniques y la Fundación Centro de Supercomputación de Castilla y León, http://fi4vdi-sudoe.org

DescripciónEl sistema que permite ofrecer estos servicios estáformado por diferentes piezas de hardware (recursosde computación, almacenamiento y comunicaciones) ysoftware (hypervisores).

• 1 6 servidores HP ProliantDL580-G5 de arquitecturaIntel Xeon de 64 bits. En la evolución de la FCSCLhacia la prestación de servicios de virtualización setomó la decisión de capitalizar servidores existentespara la construcción del sistema. Del equipamientodisponible el más idóneo para tareas devirtualización son los 1 6 servidores que forman el"Clúster de Memoria Compartida", debido a lassiguientes consideraciones tecnológicas:

- La cantidad de RAM, de 1 96GB, permitedesplegar numerosas máquinas virtuales encada uno de ellos. Aunque originalmente 8 de losequipos disponían de 1 28GB de RAM y los otros8 de 256GB, se reconfiguraron de formahomogénea.

- Los procesadores de que dispone, [email protected] están pensados para tareas derendimiento extremo, lo que permite a lasmáquinas virtuales ejecutarse con soltura.

- Son servidores físicamente "grandes", conbuenas posibilidades de ampliación futura.

• Sistema de almacenamiento dedicado basado en 4cabinas Dell, modelo Equallogic 61 1 0, con unacapacidad neta de 83TB, comunicación iSCSI1 0GbE y tecnologías de thinprovisioning ymultitiering, este último usando discos detecnología SAS y NL-SAS. La seguridad segarantiza mediante el uso de RAID nivel 50. Eneste sistema de almacenamiento cada cabina dediscos aporta, además de la capacidad de

almacenamiento, capacidad de proceso con unprocesador interno y de comunicaciones. Estacomienza a ser la tendencia en la mayoría deproductos del mercado de IT en cuanto a sistemasde almacenamiento.

• Comunicaciones: Core de red 1 0GbE consistenteen 2 switches Dell Force1 0, modelo S481 0. Estosequipos de red siguen la tendencia actual deconstrucción de redes ethernet con llamado coredistribuido, diseñados específicamente paramantener alto nivel de disponibilidad. Ambosswitches funcionan en un régimen de altadisponibilidad, de forma que ante la avería o fallode cualquiera de ellos, el otro puede mantener el1 00% de las comunicaciones. Los switchesdisponen de 48 puertos 1 0GbE con bocas g-bic y 4puertos más con velocidad 40GbE. Los 1 6servidores de virtualización y las cabinas dealmacenamiento están conectadas a ambosswitches mediante tarjetas 1 0GbE de doble puertoen un esquema full-mesh, permitiendo múltiplescaminos de comunicación entre cualquier par deequipos.

• SW de virtualización y backup: 1 1 licencias delsoftware de virtualización VSphere Standard 5.1 ,que vienen a sumarse a las otras 1 2 de que yadisponía la FCSCL y 23 licencias del software debackup VeeamBackup para tareas de respaldo.

Con esta configuración la FCSCL cuenta con unaplataforma de virtualización consistente en 1 6 nodos devirtualización Vsphere 5.1 – 256 cores – 3 TB de RAM,un sistema de almacenamiento formado por 4bandejas Dell Equallogic con tecnología SATA y SAS,96 TB de almacenamiento en disco y conectividad1 0Gbe y un sistema de interconexión de coredistribuido formado por 2 switches Dell Force1 0 S481 0.

La FCSCL se dota en el año 2009 de una plataforma HPC integrada por 3 clústers: el Clúster de MemoriaCompartida, el Clúster de Cálculo paralelo (MPI) y el Clúster de Visualización; en el ejercicio 201 0 se incorporael Clúster GPU´s y en el 201 3 se suma, a través de acuerdos estratégicos con otros organismos deinvestigación, un clúster de memoria distribuida.

En los ejercicios 201 2 y 201 3 se desarrolla una política de actualización tecnológica y desarrollo de laplataforma de virtualización diseñada sobre la base de los recursos de cálculo disponibles, en particularClúster de memoria compartida, cuyo objetivo prioritario es definir una plataforma como servicio (PAAS -Platform as a service) orientada a la prestación de servicios Cloud.

© FUNDACIÓN COMPUTAEX (Computación y Tecnologías Avanzadas de Extremadura)

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FCSCL : : FI4VDI

Curriculum vitae del grupo investigador

Carlos Redondo GilDoctor Ingeniero en Informática (Tecnologías de laInformación). Licenciado en Administración y Direcciónde Empresas. Profesor Titular de Universidad - Área deIngeniería Eléctrica, Universidad de León. Experto deAENOR para la valoración de proyectos de I+D+i.Director General y responsable del Área Científica de laFCSCL.

Antonio Ruíz-Falco RojasExperto en HPC & CloudComputing. Miembro de Grupode Expertos Plataforma enerTIC.Director Técnico de la FCSCL

Jesús Lorenzana CampilloIngeniero Técn. en Informática de sistemas. MásterOficial Universitario de Investigación en Cibernética.Coordinador y responsable de Proyectos y Aplicacionesde la FCSCL.

Mariví López LópezIngeniero en Informática. Máster Oficial Universitario deInvestigación en Cibernética. Coordinador y responsablede Comunicación, Seguridad y Calidad e la FCSCL.

Pablo Martín RodríguezIngeniero en Informática. Ingeniería de Desarrollo -Analista-programador, Técnico de proyectos de laFCSCL

María Jular CastañedaIngeniero en Informática. Ingeniería de Sistemas, CatónSistemas Alternativos S.L. Responsable de soporte deSistemas Virtuales de la FCSCL


FED4AMIGA, federation forGTC, ALMA and SKAdata processingMetodología

En el emergente mercado de los flujosde trabajo, nos encontramos con unescenario heterogéneo, donde convivennumerosas tecnologías y paradigmas.En este escenario aparecen tantomotores de workflows -herramientas dediseño y gestión- (Taverna, Galaxy,Triana, Kepler,. . .) como portales ygateways (WS-PGRADE, gUSE,.. .) oproyectos de integración de flujos detrabajo (ER-FLOW, SCI-BUS,.. .).

En este proyecto, por las facilidadesofrecidas en la experiencia de usuario,por su versatilidad y su interfaz intuitiva,se ha optado inicialmente por usarTaverna como herramienta para eldiseño y ejecución de los workflows.

El modo más estándar, multiplataforma,versátil y adaptable para proveerservicios computacionales integrablesdentro de herramientas de diseño ygestión de flujos de trabajo, son losServicios Web. Su naturalezaautodescriptiva (a través del Lenguajede Definición de Servicios Web, WSDL)hace de estos una herramienta idealpara su acceso por parte de usuarios yaplicaciones cliente.

Un reto importante para este proyectoera trazar un camino entre los usuariosy los recursos computacionales. Los

usuarios interactuarían con su motor deflujos de trabajo (v.g. Taverna)importando servicios web. Esta interfazsupone un extremo de la cuerda. En elotro extremo se encuentran loselementos de computación.

En el mapa de ruta del proyecto, elprimer hito importante ha sido el diseñoy construcción de una arquitectura quepermitiera el acceso de los usuarios alos Servicios Web, y la conexión deestos con el sistema de colas del clústerde la FCSCL. Esta arquitectura sedescribe en secciones posteriores.

Para dar sentido a la arquitectura, se hafijado, como caso de uso inicial, elobjetivo de diseñar los servicios webpara llevar a cabo un análisis de cubosde datos de astronomíaradiointerferométrica para producirmodelos cinemáticos de galaxiasaisladas. Este es un caso de usopropuesto dentro del proyectoAMIGA4GAS, en el que se orquestanconjuntamente distintas tareas provistaspor un software de análisis y modeladoastrofísico desarrollado en el KapteynAstronomical Institute en Groningen,Holanda: GIPSY (Groningen ImageProcessing System).

Estas tareas, relacionadas entre sí consus consecuentes dependencias deinformación, constituyen un workflows

científico ideal para validar la efectividadde la plataforma desarrollada en elproyecto. Sin embargo, las tareas deanálisis computacional a llevar a caboen este flujo, son de naturalezasecuencial aunque presentan, en base ala repetición de las mismas, laposibilidad de una ejecución paralela. Lainvocación múltiple de servicios webindividuales supone una solución degranularidad gruesa y sumamenteineficiente. Por eso, se ha hecho uso deCOMPSs[2], un entorno deprogramación desarrollado por elBarcelona Supercomputing Center(BSC), para potenciar el paralelismoinherente en el flujo de análisisastronómico propuesto.

Tras un éxito inicial, se plantea elcrecimiento a nuevos ámbitoscientíficos, en concreto al ámbito de lameteorología, usando WRF (WeatherResearch and Forecasting), un sistemade nueva generación de predicciónmeteorológica numérica. Aprovechandolas sinergias existentes fruto de lacolaboración continuada de la FCSCLcon el Grupo de Física de la Atmósferade la Universidad de León (GFA), seplantea la adaptación de FED4AMIGApara mejorar los mecanismos deinteracción de los investigadores delGFA con el clúster de supercomputaciónde la FCSCL.

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Financiación

El subproyecto FED4AMIGA, dentro del proyecto AMIGA4GAS, ha sido financiado por la convocatoria del Subprograma deProyectos de Investigación Fundamental no Orientada, dentro del Programa Nacional de Proyectos de InvestigaciónFundamental, en el marco del VI Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-201 1 , delactual Ministerio de Economía y Competitividad y fondos FEDER.

FCSCL : : FI4VDI

Objetivo del proyectoEl estado del arte de diversos ámbitosde la investigación y desarrollocientífico, está marcado por la presenciade instrumentos y metodologías quegeneran y requieren el procesado deenormes volúmenes de datos. Elescenario hermético en el que un centroo un laboratorio es autosuficiente paralas necesidades de investigación estácomenzando a presentar ciertaobsolescencia, manifiesta ya en losgrandes experimentos e infraestructurascomo LOFAR (Low Frequency ARray) oel LHC (Large Hadron Collider), que seexpanden incluso en ámbitosmultinacionales. Existen, por lo tanto,necesidades computacionales para

algunos experimentos que requieren derecursos externos para llevarlos a cabo.

En este nuevo escenario, en el que lacomputación y la explotación degrandes volúmenes de datos alcanzanun gran protagonismo dentro delmétodo científico, se presentannecesidades de nuevas herramientas yparadigmas. Atendiendo a estasnecesidades aparece uno de losinstrumentos emergentes para eldesarrollo, reusabilidad y divulgacióncientífica: los llamados flujos de trabajoo workflows. Los flujos de trabajo sepresentan como poderosasherramientas para el manejo y análisisde datos. Este proyecto, siguiendo elprincipio SaaS (Software como Servicio)tiene como objetivo dar soporte al

diseño y ejecución de workflowscientíficos en infraestructuras de grancapacidad de computación.

Bajo estas premisas, se constituyeFED4AMIGA con el acometido de servirde nexo entre la comunidad científica ylos distintos recursos computacionalesexistentes. Así, la meta fundamental deFED4AMIGA se sintetiza como eldesarrollo de una "capa integradora"para el desarrollo de workflowscientíficos sobre infraestructurascomputacionales de gran capacidad.Concretamente, FED4AMIGA en suestado actual, hace uso de un clústerHPC ubicado en las instalaciones de lapropia Fundación Centro deSupercomputación de Castilla y León(FCSCL).

Código AYA201 1 -30491 -C02-02

Participación de la FCSCLDentro de este proyecto, la FCSCL desarrolla un sistema federado compuesto por nodos Grid de IAA-CSIC e IT.Los workflows científicos serán lanzados sobre el sistema federado que decidirá, en base al estado de lainfraestructura (eficiencia energética, probabilidad de finalización con éxito, tiempo de latencia de los datos, etc.),donde es más eficiente ejecutar el workflowy dirigirlo al mismo, de forma totalmente transparente para el usuario.

Así, gracias a Caléndula se puede ir un poco más allá de la ejecución de workflows en diferentes infraestructuraspor separado, creándose un sistema federado mediante técnicas de cloud computing que integrará en una solalas infraestructuras de Grid y Supercomputación. Esta solución no solo pone un amplio abanico deinfraestructuras al servicio de los workflows científicos, si no que las hace más accesibles a los científicos.

Conclusiones y Líneas Trabajo Futuras

En el desarrollo de este proyecto se ha construido unaplataforma cuyo núcleo fundamental lo constituyen una seriede servicios web que facilitan la ejecución de determinadosalgoritmos de análisis científico en la infraestructura de HPC dela FCSCL de forma transparente para los usuarios.

El acceso a los servicios web se ha demostrado válido dentrode flujos de datos construidos a través de un motor deworkflows como Taverna. Una línea de trabajo futuro viable esla posibilidad de ofrecer el acceso a estos servicios web desdeotras herramientas: aplicaciones de Escritorio ad-hoc para loscasos de uso propuestos, portales web, otros gestores deflujos, . . .

Herramientas como las desarrolladas dentro de FED4AMIGA,permiten mantener una independencia de las partesinvolucradas en el proceso científico actual, eliminando lasbarreras tecnológicas que existen en el acceso a grandesherramientas de supercomputación. FED4AMIGA contribuye afavorecer una especialización de las personas involucradas enla experimentación científica con dependencia en el procesode datos de altas necesidades computacionales; permitiendoasí la focalización del trabajo de los especialistas en su ámbitode competencia. Con este proyecto se pretende favorecer eluso intensivo de los recursos computacionales durante sutiempo de vida productivo (por lo tanto, el aprovechamiento delos fondos destinados desde su adquisición y puesta enmarcha hasta su obsolescencia); y también quiere resultar de

utilidad al proceso científico y evitar prácticas que se producenen la experimentación numérica como la reducción deresolución y calidad de algunas simulaciones por el esfuerzoque supone el acceso a ciertos recursos computacionales.

FED4AMIGA se idea no sólo con el objetivo de dar soportepara el desarrollo de flujos científicos, sino también con lapretensión de constituirse como una capa capaz de federar elacceso a distintas infraestructuras de forma transparente. Estacapa integradora tiene como misión constituirse como unaherramienta de acceso a recursos computacionales para poneréstos en valor y reducir las barreras tecnológicas que dificultanla explotación de los recursos por parte de la comunidadcientífica. FED4AMIGA no sólo ha de servir de enlace, sinoque ha de ser capaz de proveer, de forma transparente, elacceso a las infraestructuras de computación con mayoridoneidad para llevar a cabo las tareas seleccionadas,cotejando una serie de reglas de negocio que pueden incluiraspectos como la latencia, la eficiencia energética, el menortiempo de proceso, la probabilidad de éxito o inclusocuestiones legales y económicas. Tanto la federación como laimplementación de estas reglas de negocio constituyen un retofuturo para FED4AMIGA.

Participantes del proyecto

Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), la FundaciónCentro de Supercomputación de Castilla y León (FCSCL), y elBarcelona Supercomputing Center – Centro Nacional deSupercomputación (BSC-CNS).

© FCSCL

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Capa de Servicios Web

En la capa de Servicios Web, aparecen numerosastecnologías. Los servicios web se han implementado enpython, por lo que se requieren tecnologías compatibles.

Los servicios son descubiertos por medio de WSDL y losmensajes con las aplicaciones clientes (ej: Taverna), setransmiten por medio del protocolo SOAP. Para escuchar ydar respuesta a estos mensajes, se requiere un servidorweb. Aunque en un inicio, se usó Lighttpd como servidorweb, posteriormente se optó por Nginx por suscaracterísticas: Nginx es rápido, compatible con SSL y LDAP(por medio de un módulo adicional), permite el uso de uwsgiy ofrece la posibilidad de configurar de forma sencillamúltiples servidores para ofrecer balanceo de carga.

Como nexo de unión entre las aplicaciones en python y elservidor web, se usa WSGI (Web Server Gateway Interface),que define una interfaz simple e universal entre servidoresweb y aplicaciones web o frameworks para el lenguaje deprogramación python.

El control de acceso se lleva a cabo a través del servidorweb Nginx. En la FCSCL, un servidor LDAP se usa paraautorizar y autenticar usuarios. Los credenciales de losusuarios se reciben usando Basic HTTP authentication, porlo que la transmisión de datos se ha protegido conencriptación SSL. La aplicación de escritorio TavernaWorkbench ofrece la posibilidad de importar servicios webdefinidos mediante WSDL y acceder a ellos usando BasicHTTP authentication. También es capaz de gestionarcertificados para trabajar con encriptación SSL.

Por medio de un socket, Nginx se comunica con un servidoruWSGI usando el protocolo uwsgi (uWSGI es un protocolo yun servidor para la construcción de aplicaciones de webdistribuidas -de hecho, el servidor podría hacer las veces deservidor web-).

El servidor uWSGI permite servir aplicaciones que cumplancon WSGI. Algunos tests[1 ]] afirman que uWSGI ofrece ungran rendimiento y escalabilidad con un gran desempeñoincluso para números elevados de conexiones simultáneas.

Para ofrecer una aplicación compatible con la interfaz WSGI,los servicios web han sido implementados usando Spyne yLadon. Ambos son toolkits para ofrecer servicios RPC(Remote Procedure Call) accesibles por medio de diferentesprotocolos (entre ellos SOAP). Con estas dos herramientasse consigue ofrecer como servicios web algunos métodos,haciendo uso de decoradores Python. Esta sintaxis permiteconservar un código limpio; y la variedad de protocolos da laposibilidad de reusar el código de los servicios web para lareutilización en otros escenarios.

La dualidad de toolkits obedece a cuestiones cronológicas:siendo Spyne la herramienta seleccionada en el inicio de lasimplementaciones. Spyne es un desarrollo más robusto yversátil, pero la integración con Taverna resulta másverbosa, dado que -por su forma de construir los servicios ysu descripción WSDL- exige la inclusión de elementosadicionales en los flujos de trabajo para la asignación deentradas y salidas de los servicios web. Ladon, por su parte,permite una interacción más limpia, pero presentaba algunosproblemas que han exigido correcciones en sus fuentes. Amedida que se han ido corrigiendo los defectos de Ladon, seha ido afianzando como el toolkit usado para ofrecer unaaplicación compatible con WSGI.

Al final, la implementación de los servicios web hace uso deelementos la capa inferior de Ejecución y Distribución deTareas para delegar la ejecución en los elementos decálculo.

Paralelismo y distribución de tareas.

COMPSs

Para entender la capa de Ejecución y Distribución de Tareas,conviene describir primero una de las herramientasempleadas en la misma: COMPSs.

COMP superscalar (COMPSs) [2], precedido por GRIDsuperscalar (GRIDSs) [3], es un modelo de programaciónque pretende facilitar el desarrollo de aplicaciones parainfraestructuras distribuidas, como Clústers, Grids y Clouds.Es un desarrollo del BSC-CNS 4] que permanece encontinua evolución. Constituye una capa que se ubica sobreJavaGAT, e incluye un entorno en tiempo de ejecución queexplota el paralelismo inherente en aplicacionessecuenciales.

Este modelo de programación provee los medios para laparalelización automática de aplicaciones ahorrando alprogramador la codificación de los mecanismos deparalelización y distribución (creación de hilos,sincronización, paso de mensajes, tolerancia a fallos, . . .).Permite el uso de Java y C/C++ como lenguaje deprogramación de las aplicaciones a paralelizar (soportarPython está dentro del roadmap previsto en el desarrollo).No obstante, cabe la posibilidad de desarrollar pequeñasaplicaciones Java, que sirvan como envoltorio deaplicaciones secuenciales codificadas en otro lenguaje.

COMPSs ofrece una sintaxis para definir las tareas que hande ser distribuidas y ejecutadas en los distintos recursoscomputacionales. Esta metodología permite mantener elcódigo fuente original intacto. Cuando una aplicación selanza usando el entorno de COMPSs, éste detecta lainvocación de las tareas seleccionadas y construye un grafode dependencias entre las tareas invocadas, teniendo encuenta los parámetros que de entrada y salida de lasmismas. Si un parámetro se refiere a un archivo, COMPSstransmitirá los archivos al emplazamiento donde la ejecucióntendrá lugar (al recurso computacional encargado de llevarlaa cabo).

Según se menciona anteriormente, COMPSs usa JavaGATpara el envío de tareas a los recursos así como para lagestión de archivos. De este modo, las aplicacionesconstruidas por medio de COMPSs no presentan cohesióncon ninguna plataforma en concreto (no especifican cómo sehace la transmisión de datos ni reserva de recursos). Estoabre la posibilidad a portar aplicaciones entre infraestructurasde forma transparente.

Las posibilidades que ofrece para paralelizar softwaresecuencial hacen de COMPSs una herramienta ideal paralos objetivos de este proyecto, en concreto para el caso deuso de análisis astrofísico; en el que se ejecutanaplicaciones secuenciales barriendo un rango deparámetros, que conlleva la repetición de tareas. En estecaso de uso, COMPSs permite recoger toda esafuncionalidad en una aplicación Java donde cada set deparámetros determina la ejecución de una tarea que serádistribuida entre los recursos computacionales escogidos.

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Capa de Ejecución y Distribución de Tareas

La capa de Ejecución y Distribución de Tareas es laresponsable de distribuir los trabajos entre los elementos decomputación.

En el estado actual del proyecto, la distribución de Tareas secentra únicamente en distribución sobre un clúster desupercomputación (en concreto el sistema de colas SGE quegobierna el clúster de la FCSCL). No obstante, porcompletitud, en esta figura se muestra un escenario en elque se vislumbran diferentes infraestructuras y entornos decomputación.

La Capa de Servicios Web delega la ejecución en el entornode ejecución de COMPSs. Normalmente, COMPSs crearíagrafos de tareas y distribuiría las tareas a los entornos decomputación por medio de diferentes adaptadores deJavaGAT. Aparte de la versatilidad que ofrecen esosadaptadores de JavaGAT (usados para el envío de trabajosy transmisión de archivos), COMPSs incluye un conectorOCCI que permite el instanciado de máquinas virtuales queservirían para recibir y ejecutar las tareas.

Para el clúster SGE, se observan dos posibles esquemas deuso:

• Directamente a través de un adaptador JavaGAT. Esteescenario se ha desestimado por cuestiones derendimiento: cada tarea supondría la instanciación de untrabajo en el clúster, lo cual es sumamente ineficientepor el tiempo de reserva y liberación de recursos y unacausa potencial de saturación del sistema de colas.

• Mediante el envío al clúster de un trabajo que inicie unainstancia completa del runtime de COMPSs.

En este caso, el envío del trabajo conllevaría la reserva deun número fijo de nodos de trabajo (working nodes) dentrodel clúster SGE. El propio trabajo se encargaría de descubrirde modo automático los nodos reservados para distribuirleslas tareas de COMPSs. En este esquema, se usa unadaptador personalizado de JavaGAT para transmitir lastareas y transferir los archivos entre los nodos de trabajo delclúster SGE.

ResultadosLa arquitectura construida supone una alternativa para la propia FCSCL a la hora de ofrecer sus infraestructuraspara el aprovechamiento científico y por lo tanto el enriquecimiento cultural regional.

La infraestructura desarrollada ha visto refrendada su efectividad y viabilidad como herramienta para el desarrollode flujos científicos al sustentar algunas de las tareas de un workflow científico presentado [6] por el Instituto deAstrofísica de Andalucía en el marco del proyecto Wf4Ever: una iniciativa internacional del Séptimo ProgramaMarco que trabaja por la preservación en el campo de la experimentación científica intensiva en el procesado dedatos.

Para este flujo concreto, se han ofrecido dos servicios que permiten la ejecución de tareas GIPSY: ROTCUR yELLINT.

El workflow usa los servicios web ofrecidos por FED4AMIGA como parte del proceso del modelado cinemático decubos de datos de galaxias. En síntesis, el flujo completo tiene como objeto generar y parametrizar distintascurvas de rotación en aras de seleccionar la más apropiada para el posterior modelado cinemático.

Este flujo representa un caso de éxito de la infraestructura construida en FED4AMIGA y valida a la plataformacomo una herramienta para el acceso a servicios de supercomputación de forma gráfica, sencilla e integrabledentro de una herramienta de diseño y gestión de flujos de trabajo como Taverna.

ArquitecturaPara recorrer el trayecto entre las interfaces de usuario y los recursos de computación, se ha ideado e implantadouna arquitectura de capas. En la parte superior del sistema se encuentran las herramientas de edición y gestión deflujos de trabajo o, potencialmente, cualquier sistema capaz de consumir servicios web. FED4AMIGA se constituyepropiamente en dos capas: una primera con los servicios web ofrecidos y por debajo, la capa encargada de laejecución y distribución de tareas sobre las infraestructuras de computación.

Casos de uso. Explotación del sistema

En un primer caso de uso que ha servido como hiloconductor en el diseño e implementación de FED4AMIGA,se ha planteado llevar a cabo un flujo de trabajo para elanálisis de cubos de datos de astronomíaradiointerferométrica para producir modelos cinemáticos degalaxias aisladas. Este es un caso de uso propuesto dentrodel proyecto AMIGA4GAS, en el que se orquestanconjuntamente distintas tareas provistas por el software deanálisis y modelado astrofísico GIPSY.

En esta figura se observan distintas tareas (ROTCUR,GALMOD, .. .). Algunas de estas tareas se han ofrecido comoservicios web, que permiten su ejecución en el clúster de laFCSCL. El usuario de FED4AMIGA podrá importar estosservicios web para confeccionar el flujo de trabajo deseado.Se requerirán las credenciales de usuario que serántransmitidas de forma segura, de modo que el acceso a losrecursos de supercomputación permanece regido por laspolíticas de seguridad y acceso de la FCSCL.

Algunas de estas tareas se ejecutan barriendo sobre unrango de parámetros, por lo que existe un paralelismopresente en la repetición de invocación de tareas.Alternativamente, se han ofrecido algunos servicios web quecomprenden la ejecución de varias tareas de forma conjunta(incluyendo el consecuente postprocesado de datos entreellas), de modo que el paralelismo presente en la repeticiónde tareas pueda ser gestionado y explotado directamentedentro de los servicios web, permitiendo un paralelismo degranularidad más fina potenciado por el uso de COMPSs.

Tras el éxito del flujo realizado en primera instancia, se haplanteado abarcar otras ramas de la ciencia. En concreto enel ámbito meteorológico. El uso de un sistema de prediccióncomo WRF plantea la ejecución de un flujo de trabajo. Esteflujo se puede observar en el diagrama.(Figura 5).

FED4AMIGA plantea plasmar este diagrama dentro de suarquitectura, de modo que las tareas de WRF que requierende capacidad de cómputo participantes en este flujo, seanejecutadas en el clúster de computación de maneratransparente para el investigador.

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Proyecto a capitalizar por parte de la FundaciónCentro de Supercomputación de Castilla y León

VIRTUAULA:despliegue de aulasvirtualesmediantetécnicas de cloudcomputing

Objetivo del proyectoLos centros de formación (universidades, institutos, colegios, etc.) mantienen un grannúmero de aulas de informática para proveer de esas facilidades a los alumnos. Sinembargo, la creación de aulas dotadas de puestos informáticos requiere un esfuerzologístico enorme. Esta particularidad, unida al inconveniente de la necesidad deformación con herramientas especificas en algunas materias, hace necesaria manteneruna biblioteca de patrones de puestos de trabajo para las diferentes materias y, sobretodo, una gestión logística de despliegue automática, rápida, fácil y económica.Para solventar estas cuestiones se crea el Sistema de Aulas Virtuales mediante técnicasde Cloud Computing.Estos servicios Cloud Computing brindan un modelo de abastecimiento y suministro delservicio adaptado a las necesidades reales de cada cliente, incrementando la capacidady reduciendo los costes, siendo esta la única vía de aprovechamiento de ciertosrecursos, que para muchas organizaciones quedarían fuera de su alcance.Para llegar a obtener un sistema de aulas virtuales se hace imprescindible desarrollar unadecuado gestor de despliegue de aulas virtuales, este despliegue y retirada de aulasdeberá ser realizado de forma prácticamente simultánea.

"La creación del Sistema de Aulas Virtuales mediantetécnicas de Cloud Computing facilita a los centros de

formación proveer de servicios adaptados a lasnecesidades de cada individuo".

FCSCL : : FI4VDI

Código TSI-0901 00-201 1 -1 71

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Líder del proyectoCATÓN SISTEMAS ALTERNATIVOS, S.L. (CSA), www.caton.es, ha liderado el cambio de paradigma en eldesarrollo de soluciones orientadas a cálculo científico (HPC). El conocimiento adquirido, junto con losavances científicos desarrollados en el campo de la eficiencia energética, ha permitido a Catón diseñarsoluciones innovadoras en entornos de virtualización y sistemas Cloud. Catón ha diseñado el sistemamás energéticamente eficiente de España gracias al principio básico de la compañía: siempre existe unaforma diferente, más sencilla y eficiente, de resolver un problema.

Justificación del proyectoLa posibilidad de llevar a cabo la realización de esteproyecto va a permitir una disminución de lanecesidad de puestos físicos de trabajo en loscentros de formación, ya que se podrá acceder aellos desde cualquier medio, aspecto relevante en lasociedad actual en la que la enseñanza a distanciacobra una notable presencia. Esta concentración depuestos de trabajo también origina un incremento enla eficiencia energética, y una reducción de loscostes logísticos y de mantenimiento aumentando lacalidad del servicio.

Otro aspecto a tener en cuenta es la facilidad deacceso a recursos externos (superordenadores,bases de datos, etc.) desde los puestos de trabajoque, aunado a la dificultad de robo y/o vandalismo,da un especial protagonismo al servicio de aulasvirtuales.

Asimismo, una característica a destacar es laposibilidad de trabajar de forma conjunta desdevarias instituciones simultáneamente repercutiendo,también, en una disminución de los costes y elaumento de la calidad, independientemente de laubicación de cada una de ellas.

Funciones de la FCSCLCaléndula, el superordenador de la FCSCL, se haceimprescindible en todo el desarrollo del proyecto,cobrando una especial relevancia en cuanto alsistema de despliegue de Aulas Virtuales se refiere,ya que hay que tener un especial cuidado en eldespliegue y retirada de aulas, por deber serprácticamente simultaneo, al generarse y retirarse enun instante concreto programado previamente, y enel que se debe prestar especial atención a losproblemas de sincronismo y Timestamps quepuedan aparecer (se tiene que gestionar eldespliegue y prever el tiempo necesario para elmismo, teniendo en cuenta la sobrecarga quesupone un despliegue simultáneo).

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UCS unified cluster storage

Líder del proyecto

CATÓN SISTEMAS ALTERNATIVOS, S.L. (CSA),www.caton.es, ha liderado el cambio de paradigma en eldesarrollo de soluciones orientadas a cálculo científico(HPC). El conocimiento adquirido, junto con los avancescientíficos desarrollados en el campo de la eficienciaenergética, ha permitido a Catón diseñar solucionesinnovadoras en entornos de virtualización y sistemasCloud. Catón ha diseñado el sistema más energéticamenteeficiente de España gracias al principio básico de lacompañía: siempre existe una forma diferente, más sencillay eficiente, de resolver un problema.

Participantes del proyecto

Departamento de Arquitectura deComputadores, Escuela TécnicaSuperior de Ingeniería Informática,Universidad de Granada (UGR),www.ugr.es

Fundación Centro deSupercomputación de Castilla yLeón (FCSCL), www.fcsc.es

Funciones de la FCSCLLa FCSCL proporciona, dentro del marco del citado proyecto, el acceso a los recursos de cómputo yaplicaciones para evaluar las prestaciones del sistema propuesto frente a otros sistemas, asumiendopara ello las funciones de supercomputación dentro del proyecto.

FCSCL : : FI4VDI

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Objetivo del proyecto

La exigencia en capacidad dealmacenamiento en los ordenadores esmuy elevada debido a la gran cantidadde información que se utiliza, además, aesto hay que añadirle el fenómeno CloudComputing que hace que sea necesarioun sistema de almacenamiento muymasivo. Para hacer frente a estasnecesidades hace falta que los sistemasde almacenamiento sean de muy bajocoste, que empleen recursos yaexistentes, en la medida de lo posible, yque sean muy escalables, tanto encapacidad como en ancho de banda.

Con UCS se busca dar solución a losproblemas de implementación eficientede sistemas distribuidos de ficheros y asípoder acortar la brecha entre el ancho debanda de las redes de altas prestacionesy el aprovechado por las aplicaciones,proporcionando un modelo distribuidoque reduzca los cuellos de botellausuales en sistemas centralizados,incorporando mecanismos de replicación

que aseguren un funcionamiento fiable ytolerante a caídas de los nodos. Mediantela automatización de la identificación delos recursos y las tareas deadministración se conseguirá reducir lacomplejidad de configuración de estossistemas.

En este proyecto se pretende mejorar lostiempos de respuesta de las aplicacionesque necesitan un acceso intensivo a losdatos y poder ofrecer así un rendimientode entrada/salida elevado. Para suconsecución habrá que desarrollar unsistema distribuido de ficheros UCS quereduzca los cuellos de botella, que elmodelo distribuido descentralizado deUCS sea transparente a los usuarios, ylograr que sea un sistema de ficherossimétrico.

El logro de estos objetivos dará lugar a lacreación de una nueva categoría deproducto en cuanto a sistemas dealmacenamiento se refiere, ya que laconsecución de los objetivos propuestoses eminentemente innovadora.

Justificación del proyecto

En la actualidad las necesidades de almacenamiento están creciendo de formaexponencial, lo que da lugar a que se presenten inconvenientes como son el alto coste,la arquitectura propietaria y la falta de escalabilidad.

Los sistemas de cálculo presentaron antaño similares inconvenientes y la solución pasópor una evolución en el desarrollo de tecnologías necesarias que originaron la apariciónde los clústeres de cálculo paralelo basados en commodities, siguiendo esta relación,nos hace suponer que la solución a estos problemas en el almacenamiento pase poruna evolución de los sistemas de almacenamiento.

© FCSCL.

FCSCL : : FI4VDI

Código TSI-0201 00-201 1 -21 3

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Curso deParalelización deaplicacionesnuméricas conMPI+OpenMPObjetivos: El objetivo principal deeste curso es el desarrollo deaplicaciones numéricas híbridasMPI+OpenMP siguiendo unaaproximación metodológica orientada alsoftware que permite reducir el tiempode desarrollo y de mantenimiento de laaplicación paralela MPI+OpenMP.Durante el curso se introducirán variasclases de programas científicosampliamente utilizados y se describirácómo paralelizarlos con MPI, OpenMP yMPI+OpenMP. Algunos ejemplos bienconocidos de clases de programas sonbucles de propagación y/o convergencia(p.ej. , simulaciones en el tiempo),bucles de reducción irregular (p.ej. ,simulaciones basadas en matricesdispersas) o programas stencil (p.ej. ,simulaciones de CFD o procesamientode imagen).

Se hará especial hincapié en lacomponente práctica del aprendizaje.Así, todos los aspectos tratados en elcurso se ilustrarán con ejemplosnuméricos representativos de algebracomputacional, procesamiento deimagen, CFD y MD. El objetivo final esque el alumno adquiera losconocimientos suficientes y lasdestrezas necesarias para desarrollarsus propias aplicaciones numéricasparalelas utilizando MPI y OpenMP, losestándares de facto para laprogramación de los modernossistemas HPC.

Destinatarios: Ingenieros einvestigadores que desarrollanaplicaciones científicas. Personaltécnico de apoyo a la optimización deaplicaciones científicas. Profesionalesdel sector de las TIC , alumnosuniversitarios (titulaciones técnicas, delámbito experimental y/o económico) y,en general, cualquier persona afín a latemática tanto en la dimensión de lainvestigación, como de la innovación yel desarrollo.

Fecha:1 1 al 1 3 de diciembre de 201 3.

Profesorado:Manuel Carlos Arenaz Silva.Appentra Solutions S.L., A Coruña.

Jesús Lorenzana Campillo.Coordinación de Aplicaciones, FCSCL.

CursosTIC

delaFCSCL

Dirección ycoordinaciónacadémica:Fundación Centro deSupercomputación de Castilla yLeón (FCSCL), DirecciónCientífica.

Número de Plazas: 20Horario: 20 horas

Lugar:Edificio CRAI-TIC, Campus deVegazana, Universidad de León(España)

Inscripción:www.fcsc.es

FCSCL : : FI4VDI

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CursosFCSCL

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© Ruth Alonso Martínez

FCSCL : : FI4VDI

Curso Práctico deIniciación al uso delaSupercomputaciónaplicado a laMetagenómica yGenómicacomparadaObjetivos: Se proporciona laformación necesaria para estudiarla mejora de las tecnologíasbasadas en la extracción,secuenciación y análisis de ADNextraido directamente decomunidades de organismos demuestras de diversos ambientes yemplear la supercomputación en larecopilación y ensamblado de losfragmentos de ADN secuenciados,así como su posterior anotación yanálisis.

Destinatarios: El curso estádirigido a investigadoresinteresados en estudios genómicos,a profesionales del sector de lasCiencias Computacionales, Biologíay/o Biotecnología relacionados conel diagnóstico genético y a AlumnosUniversitarios (titulaciones técnicasdel ámbito experimental y/oeconómico) de posgrado y, engeneral, cualquier persona afín a latemática tanto en la dimensión dela investigación, como de lainnovación y el desarrollo.

Fecha:7 al 9 de mayo de 201 4.

Profesorado:Cristina Esteban Blanco. FundaciónCentro de Supercomputación deCastilla y León (FCSCL), León.

Giuseppe D'Auria. Fundación parael Fomento de la InvestigaciónSanitaria y Biomédica de laComunidad Valenciana. CentroSuperior de Investigación en SaludPública (CSISP), Valencia.

Javier Tamames de la Huerta.Centro Nacional de Biotecnología(CNB), Madrid.

Jesús Lorenzana Campillo.Fundación Centro deSupercomputación de Castilla yLeón (FCSCL), León.

Mariví López López. FundaciónCentro de Supercomputación deCasti l la y León (FCSCL), León.

CursosBIO

delaFCSCL

Curso de ModelizaciónMatemática yResolución efectiva deproblemas

Objetivos: Proporcionar unaintroducción e información actualizadasobre las técnicas de modelizaciónmatemática, los problemas deidentificación de parámetros y lastécnicas de aprendizaje que posee ungran uso en ciencia y tecnología, tantoen el campo de la investigaciónacadémica como en el mundo industrial.

En particular la toma de decisiones y elanálisis de la incertidumbre es una de lasáreas de aplicación de dichas técnicas.

En dicho curso se pretende que losalumnos expongan sus problemas y quepuedan trabajar/diseñar soluciones juntocon el director del curso, y/o a lassugerencias de otros alumnos del cursoque han explorado problemas similares.Por lo tanto se trata también de unasjornadas sobre la resolución efectiva deproblemas.

Destinatarios: Ingenieros,matemáticos, físicos, licenciados,tecnólogos, profesionales del sector delas TIC , alumnos universitarios(titulaciones técnicas), e investigadoresen general interesados en la rama demodelización matemática, en ladimensión de la investigación, como dela innovación y el desarrollo. En lasexplicaciones no se asumenconocimientos previos aunque deposeerlos el curso será de mayorprovecho.

Áreas: Optimización industrial, sectorenergético, sector biomédico yalimentario, finanzas, sector de recursosnaturales (minería, hidrogeología,petróleo, forestal,\), etc.

Requisitos: Cada alumno asistente alcurso deberá preparar una presentaciónde 20 minutos sobre su problema con laplantilla que se le facilitará desde laFCSCL.

Fecha:26 al 28 de febrero de 201 4.

Profesorado:Jesús Lorenzana Campillo. FundaciónCentro de Supercomputación de Castillay León (FCSCL), León.

Juan Luis Fernández Martínez.Dpto. Matemáticas, Área de MatemáticaAplicada. Grupo de Problemas Inversos,Optimización y Aprendizaje Automático.Universidad de Oviedo.

CursosM.C.d

elaFCSCL

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Fundación Centro de Supercomputación de Castilla y LeónEdificio CRAI-TIC, Campus de Vegazana s/n • Universidad de León • 24071 León (España)

Teléfono: (+34) 987 293 1 60 • correo-e: [email protected]

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Servicios de nube privada para Entidades y Organismos Públicos · servicios de Cloud Computing para la generación de una infraestructura conjunta destinada tanto a grandes empresas