Strumenti per l analisi dati di plasmi di fusione in ambiente Linux AFS enea.it

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1 Strumenti per l analisi dati di plasmi di fusione in ambiente Linux AFS enea.it G.Bracco Associazione Euratom-ENEA sulla Fusione, Frascati

2 Introduzione (1) Nell ambito dell ENEA Frascati l attività di analisi di dati sperimentali raccolti in plasmi di fusione è concentrata sui risultati di due esperimenti: FTU ( Frascati Tokamak Upgrade) fino al 1998 mainframe IBM/MVS di INFO attualmente Alpha, UNIX Tru64, su 5 workstation della UTS Fusione, cella AFS fusione.it. JET (Joint European Torus, Culham, Gran Bretagna) JAC (Jet Analysis Cluster), Linux, ~50 sistemi Intel/AMD, accessibile remotamente da Frascati tramite Citrix server.

3 Introduzione (2) Recentemente la necessità di utilizzare localmente per FTU codici provenienti dall ambiente Linux del JET (codice JETTO, libreria FLUSH) ha promosso il trasporto a Linux di parte degli strumenti di analisi. L utilizzo di Linux, oltre che fornire attualmente gli strumenti richiesti, offre la possibilità di un maggiore flessibilità e migliori prestazioni per futuri sviluppi dell ambiente di analisi. La recente installazione del cluster Linux di INFO Frascati, 10 sistemi Pentium 4 a 1.8 GHz, bw1-bw10, ha fornito insieme al preesistente sistema fenf, biprocessore Pentium III, l ambiente per l installazione. L ambiente AFS permette un facile accesso dalla cella enea.it alla cella fusione.it.

4 Punti principali I compilatori e le librerie Gli applicativi Utilità e configurazione ambiente Le prestazioni Lo stato e le prospettive

5 Compilatori e librerie (1) Compilatori Portland Group Fortran pgf77, pgf90 (come al JET) Librerie Grafiche pgplot (T.Pearson, Cal Tech) zpgplot ( interfaccia con il sistema grafico della Fusione) Librerie matematiche NAG SSP Librerie per l accesso ai dati sperimentali FTU: accesso lettura/scrittura ai database locali JET: accesso remoto ai database JET

6 Compilatori e librerie (2) Accesso ai database FTU via AFS: trasporto dei pacchetti wkchan, dbget/dbput» archivio DAS, dati acquisiti dalle diagnostiche, solo lettura» archivio PED, dati prodotti da codici di elaborazione, lettura e scrittura via server CORBA: installato client orb_ftudata e omniorb 3.0.4» dati del tipo %E, software di post-elaborazione eseguito interattivamente dall utente. Accesso ai database JET via JET RDA (Remote Data Access): installazione delle librerie jetrda, w3c-libwww e netcdf

7 Gli applicativi (1) JETTO Codice per il calcolo del trasporto di energia e di particelle in un plasma multispecie. Utilizza il pacchetto Flush per trattare I dati dell equilibrio. Funzionamento interpretativo e predittivo.» Richiede la lettura dei dati sperimentali di FTU e la scrittura dei risultati nei database locali» La lettura dei dati JET permette il test della corretta installazione del codice. Stato attuale:» il codice funziona su dati JET» output nei database di FTU» accesso ai dati FTU in preparazione T e Jet #46664

8 Gli applicativi (2) SHOX IDL Utility di accesso, display grafico e analisi dei dati di FTU e JET (via RDA); semplice interfaccia interattiva basta su ncurses Il trasporto a Linux era già stato effettuato al JET con modifiche tipiche dell ambiente JET; adesso è stata installata su Linux la versione SHOX di FTU. Installazione della interfaccia di lettura dati: ftudata.pro MATLAB Installazione della interfaccia di lettura dati: ftudata.mexglx L utilizzo di Matlab sulle workstation fusione evidenzia problemi di prestazione

9 Utilità e configurazione ambiente Script di compilazione e conversione di sorgenti oclg, oclg90, cformvs-unix, f77tof90 Utilità per grafica, interfaccia utente e stampa rxvt, rxvt_m zplotps, printplo, lasprint, printers Utilità di stampa lasprint, printers Configurazione dell ambiente librerie ed utilità accessibili via /afs/enea.it/software/osafs aggiornamento degli script di inizializzazione: /afs/enea.it/profile/common/profile

10 Le prestazioni (1) Molti dei codici di analisi dati dell ambiente fusione sono la versione attuale di codici sviluppati anni fa quando le prestazioni degli strumenti di calcolo erano molto inferiori a quelle attuali: si tratta quindi di codici seriali che sull hardware attuale hanno tempi di esecuzione contenuti. Al tempo della migrazione MVS->UNIX erano stati fatti test con una parte del codice ODINSPH1, equilibrio magnetico in coordinate sferiche: Vecchi test Nuovi test MHz tcpu (s) 9672-R21 MVS? 5.5 efrs09 Alpha Tru efrosf Alpha Tru efrs10 Alpha 21164A Tru fenf Pentium III Linux bw10 Pentium 4 Linux I nuovi test mostrano che per per questo codice Linux e Alpha si equivalgono. Su tempi molto brevi il tempo di CPU non scala più con la frequenza del processore

11 Le prestazioni (2) Utilizzo di MATLAB per il calcolo delle traiettorie di un prodotto di fusione MHz tcpu (s) efrs10 Alpha 21164A Tru fenf Pentium III Linux bracco1 Pentium III Linux bw10 Pentium 4 Linux I test sono ovviamente solo indicativi: sono prove sul campo, non in condizioni controllate.

12 Stato attuale e prospettive Utilizzo da parte di un paio di utenti nella settimana di manutenzione dei sistemi fusione; JETTO non ancora rilasciato. Cosa manca: configurazione shell tcsh, definizione code di stampa alcuni utenti fusione hanno richieste di RAM > 0.5 GB dei nodi attuali del cluster Linux Prospettive: Linux è uno standard per il calcolo scientifico La creazione di un ambiente di lavoro Linux coerente e dotato delle risorse necessarie sotto AFS fornisce flessibilità e prestazioni: è facile utilizzare come risorse di calcolo i sistemi personali.