La nuova implementazione del sistema operativo AdriaROMS

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1 SIM in ARIA Giovedi 24 Giugno 2010 ARPA/SIMC Sala Blu La nuova implementazione del sistema operativo AdriaROMS b) aspetti tecnici e procedure operative Alessandro Coluccelli, Aniello Russo, Katia Marinaccio DISMAR - Università Politecnica delle Marche a.coluccelli AT univpm.it tel:

2 Requisiti di sistema (operativo di previsione) Linee guida per l implementazione di procedure operative per ARPA-SIMC Migrazione del sistema su cluster HPC maialinux Utilizzo di Free and Open Source Software (FOSS) eccetto il compilatore Fortran PGI (licenza già attiva) 1) Bourne Again Shell + FORTRAN 90/95 2) Python Software di supporto Libsim, NetCDF, NCO, Grib API, Arkimet, Doxygen NO MATLAB, NO CRY

3 Struttura della catena operativa Principi fondamentali KISS Keep It Simple, Stupid Rasoio di Occam A parità di fattori la spiegazione più semplice è da preferire Frustra fit per plura quod fieri potest per pauciora Un sistema operativo deve funzionare

4 Struttura della catena operativa Tutte le procedure operative risiedono su mailainux pro: diminuzione delle possibili cause di fallimento contro: in caso di failure/downtime del cluster (blackout) la catena operativa si blocca o non ha inizio Sistema ridondante c/o univpm verifica eventuali condizioni di failure e si prende carico di portare a termine la catena operativa (high availability)

5 Struttura della catena operativa Main job (shell) lanciato da crontab: 35 6 * * * if qstat $(sed n $p $HOME/roms/cron.jobid) > /dev/null 2>&1; then qsub W depend=afterany:$(sed n $p $HOME/roms/cron.jobid) v DATE=$(date +\%Y\%m\%d) $HOME/roms/autoforecast.job >> $HOME/roms/autoforecast.job >> $HOME/roms/cron.jobid; fi autoforecast.job #!/bin/bash #PBS q net-disk #PBS l walltime=14400 #PBS o roms/log/$pbs_jobname.o${pbs_jobid%.${pbs_o_host}} #PBS e roms/log/$pbs_jobname.e${pbs_jobid%.${pbs_o_host}} cd $HOME/roms./autoforecast.sh $DATE

6 Struttura della catena operativa Ciclo giornaliero Tempo di esecuzione (da definire per il sistema completo) attualmente 42 minuti

7 Struttura della catena operativa Automazione Tutte le procedure operano indipendentemente dalla data odierna che viene definita solo nella crontab Failure e recupero forecast precedenti 1) manuale (intervento operatore) 2) completamente automatico (es. sospensione code) 3) auto-adjustment (il sistema deve essere in grado di decidere cosa fare in situazioni intermedie, portare a termine compiti sospesi e ripristinare la normale configurazione del sistema stesso) Analisi della casistica e upgrade

8 Struttura della catena operativa Flusso di esecuzione Gestione degli eventi (test & go) 1) status normale (SUCCESS) 2) codice passante (WARNING) 3) codice bloccante (FAILURE) Sistema di logging e notifica (con Daniele Branchini)

9 Struttura della catena operativa Configurazione Le procedure operative non devono essere modificate se non in caso di upgrade del sistema o correzione di bug File di configurazione: variabili d ambiente definite dall utente 1) modifiche dei path 2) aggiustamento dei timeout

10 Struttura della catena operativa Status attuale Il sistema gira in modalità pre-operativa dal 12/04/2010 con il modello a scala di bacino (AdriaROMS 2km HR). Fase di test e completamento delle procedure operative. Definizione delle strategie operative. Stima dei tempi di calcolo. Completamento delle procedure di pre- e post-processing È già programmato un upgrade del modello in virtù dei risultati ottenuti con la prima verifica (validazione). Da attivare l accoppiamento con il modello d onda SWAN (con Andrea Valentini). Da attivare il nesting (off-line) coi modelli a più alta risoluzione.

11 Fasi della catena operativa while [[ nesting ]] do done Pre-processing Model Run Post-processing

12 Pre-processing Acquisizione dati Estrazione dei campi atmosferici COSMO da arkimet Estrazione dei dati idrologici (portata e temperatura del Po a Pontelagoscuro) dal database Oracle Download degli output del Mediterranean Forecasting System (GNOO/MFS) e in seguito dell Adriatic Forecasting System (GNOO/AFS, modello AREG)

13 Pre-processing Preparazione ROMS Forcing Elaborazione campi atmosferici COSMO e conversione in formato NetCDF Elaborazione dati del Po e altri fiumi (portate climatologiche) Estrazione ed elaborazione dati MFS all open boundary (Canale d Otranto) Elaborazione della forzatura mareale all open boundary (Lavori In Corso)

14 Model Run

15 Model Run Griglie Numero di sea-points e tempi di esecuzione (32 cpu) HR SIZE σ LEV sea-points ET 2km 136x m 500m 480x ??? 150m???????????? Output Spazio disco richiesto (formato NetCDF output orari) HR Size gzipped NetCDF Size GRIB 2km 1.15 GiB/day??? 500m?????? 150m??????

16 Model Run The Bug L ottimizzazione del codice Fortran compilato con PGI genera un bug (probabilmente una floating point exception ) che fa sì che il modello scoppi al termine della fase di inizializzazione, quando gira in modalità PERFECT_RESTART Workaround Il modello è stato compilato provvisoriamente con Intel Fortran (però con licenza non conforme all uso istituzionale).

17 Post-processing Pubblicazione bollettino su web Bisogna decidere quali informazioni (campi) rilasciare ed eventualmente predisporre l aggiornamento del sito web per pubblicare le previsioni dei modelli nestati con accoppiamento ROMS/SWAN Arkiviazione Trasferimento dei risultati del modello sul sistema di archiviazione arkimet. Conversione dal formato NetCDF a GRIB (Lavori In Corso) Storage dei risultati originali (non elaborati) in formato NetCDF (con Massimo Bider).

18 Post-processing Preparazione input per modelli fuori dalla catena operativa Modello di oil-spill (GNOME) - Fatto Modello di erosione della costa (X-BEACH) Da implementare

19 Task intermedi e finali Documentazione di riferimento del nuovo sistema operativo AdriaROMS 4.0 (doxygen su rete intranet) File di installazione del sistema (makefile) secondo lo standard ARPA/SIMC Trasferimento del Know-How per la gestione, la manutenzione e lo sviluppo futuro del sistema AdriaROMS

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