TUDOMÁNYOS ADATBÁZISOK MA ÉS A JÖVŐBEN. X64 ALAPÚ KISZOLGÁLÓ RENDSZEREK Tudomány Adatbázisok, 1. előadás, (c) 2010

Hasonló dokumentumok
TUDOMÁNYOS ADATBÁZISOK TERVEZÉSE ÉS ÉPÍTÉSE

TUDOMÁNYOS ADATBÁZISOK. Dobos László ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

TUDOMÁNYOS ADATBÁZISOK TERVEZÉSE ÉS ÉPÍTÉSE

Az NIIF új szuperszámítógép infrastruktúrája Új lehetőségek a kutatói hálózatban

6. óra Mi van a számítógépházban? A számítógép: elektronikus berendezés. Tárolja az adatokat, feldolgozza és az adatok ki és bevitelére is képes.

Dedikált szerverhoszting katalógus november

Magas szintű optimalizálás

Software Defined technológiák használata Oracle adatbázis konszolidációhoz

Virtuális Obszervatórium. Gombos Gergő

Bepillantás a gépházba

Feladatlap: Számítógép összetevők keresése

TELJESÍTÉNYMÉRÉS FELHŐ ALAPÚ KÖRNYEZETBEN AZURE CLOUD ANALÍZIS

Mikrorendszerek tervezése

AZ UNIVERZUM FELTÉRKÉPEZÉSE A SLOAN DIGITÁLIS

Számítógépek felépítése

Apple számítógépek összehasonlító táblázata

2. Számítógépek működési elve. Bevezetés az informatikába. Vezérlés elve. Külső programvezérlés... Memória. Belső programvezérlés

Az NIIF új szuperszámítógép infrastruktúrája Új lehet!ségek a kutatói hálózatban Debreceni Egyetem

Ismerkedjünk tovább a számítógéppel. Alaplap és a processzeor

Az Invitel adatközponti virtualizációja IBM alapokon

Számítógép felépítése

R320 Szerver. Műszaki adatok

A számítógép egységei

Informatika el adás: Hardver

Párhuzamos és Grid rendszerek

RÉSZLETES ÁRAJÁNLAT. Nettó egységár. Megajánlott termék gyártmánya és típusa. Mennyiség egysége (db) Nettó összár. Mennyiség

Operációs rendszerek. Bemutatkozás

GPU-Accelerated Collocation Pattern Discovery

Ismétlés: Moore törvény. Tranzisztorok mérőszáma: n*százmillió, n*milliárd.

A számítógép fő részei

Négyprocesszoros közvetlen csatolású szerverek architektúrája:

HAWK-3. Az OMSZ saját fejlesztésű időjárási megjelenítő rendszere

Tagállamok - Árubeszerzésre irányuló szerződés - Ajánlati felhívás - Tárgyalásos eljárás. HU-Siófok: Asztali számítógépek 2011/S

Rendszermodernizációs lehetőségek a HANA-val Poszeidon. Groma István PhD SDA DMS Zrt.

Digitális rendszerek. Digitális logika szintje

Készítette: Trosztel Mátyás Konzulens: Hajós Gergely

Utolsó módosítás:

Átfogó megoldás a számlafolyamatok felgyorsításához ELO DocXtractor. Laczkó Kristóf ELO Digital Office Kft. Bálint András Prognax Kft.

ihardware Szerverkatalógus június Használt szerverek Kiemelt akciós ajánlatunk:

Dell Inspiron 580s: Részletes műszaki adatok

Számítógép architektúrák záróvizsga-kérdések február

Költséghatékony high-end adattároló megoldások Vitéz Gábor, Avaxio Kft.

FELHŐ és a MAINFRAME. Irmes Sándor

Alapprobléma RAID. Alapfogalmak. RAID - redundancia. RAID gyorsabb adatelérés

12. Gyakorlat Szerelés-gyak

Redundáns rendszert akarunk Gyors rendszert akarunk Nagy kapacitást akarunk több diszket összekapcsolni

ÁLTALÁNOS SZERZŐDÉSI FELTÉTELEK

NetWare 6 technikai áttekintés 2. rész

Első sor az érdekes, IBM PC ra alapul: 16 bites feldolgozás, 8 bites I/O (olcsóbb megoldás). 16 kbyte RAM. Nem volt háttértár, 5 db ISA foglalat

T430 Szerver. Műszaki adatok

SZÁMÍTÓGÉP ARCHITEKTÚRÁK

Számítógép architektúra

Virtualizáció. egy hardveren több virtuális rendszer működik egyszerre, virtuális gépekben futó önálló vendég (guest) operációs rendszerek formájában

Közbeszerzési Értesítő száma: 2015/133

Programmable Chip. System on a Chip. Lazányi János. Tartalom. A hagyományos technológia SoC / PSoC SoPC Fejlesztés menete Mi van az FPGA-ban?

Adattároló rendszerek fogalmai. Merevlemez. Adattároló egységek. Diszk = szalag = Merevlemezek paraméterei ADAT MEMÓRIA DISZK RANDOM IO

GPGPU: Általános célú grafikus processzorok cgpu: computational GPU GPGPU = cgpu Adatpárhuzamos gyorsító: dedikált eszköz, ami eleve csak erre

A processzor hajtja végre a műveleteket. összeadás, szorzás, logikai műveletek (és, vagy, nem)

Web harvesztelés. Automatikus módszerekkel

IoT alapú mezőgazdasági adatgyűjtő prototípus fejlesztési tapasztalatok

Big Data: Paradigmaváltás a tudományban? Vagy annál is több?


VMware View alapú oktatóterem. Béry László Óbudai Egyetem

Alapismeretek. Tanmenet

SAP Business One. Áttekintés, gyakorlati ismertetı. Mosaic Business System Kft.; Support:

SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE (TK 61-TŐL)

Operációs Rendszerek MSc

Dell Inspiron 560s: Részletes muszaki adatok

T320 Szerver. Műszaki adatok

2017/12/16 21:33 1/7 Hardver alapok

Ajánlott adatbázis-szerver konfiguráció a Novitax szoftverekhez

Processzusok (Processes), Szálak (Threads), Kommunikáció (IPC, Inter-Process Communication)

Dr. Schuster György október 30.

NIIFI HPC Szolgáltatás

2011. November 8. Boscolo New York Palace Budapest. Extrém teljesítmény Oracle Exadata és Oracle Exalogic rendszerekkel

Synology DiskStation DS716+II 2-lemezes NAS (4 1,6-2,24 GHz CPU, 2 GB RAM)

VGN-TT21XN/B. Extrém stílus és hordozhatóság

Alapismeretek. Tanmenet

NIIF Központi Elosztott Szolgáltatói Platform

UNIX / Linux rendszeradminisztráció

Tájékoztató. Használható segédeszköz: -

Utolsó módosítás:

Könyvtári szervervirtualizáció Oracle Virtual Machine platformon

GPU-k a gravitációs hullám kutatásban

Virtualizációs technológiák Linux alatt (teljesítményteszt)

elektronikus adattárolást memóriacím

OpenCL - The open standard for parallel programming of heterogeneous systems

Petőfi Irodalmi Múzeum. megújuló rendszere technológiaváltás

Grafikus csővezeték 1 / 44

Számítógép felépítése

INFOTECHNOLÓGIA I. Operációs rendszer működése, használata

Számítás(technika) a fizikában

BMD Rendszerkövetelmények

Neumann János Informatikai Kar Óbudai Egyetem. Dr. Kozlovszky Miklós

(kernel3d vizualizáció: kernel245_graph.mpg)

Informatikai eszközök beszerzése

1. Fejezet: Számítógép rendszerek. Tipikus számítógép hirdetés

Informatika érettségi vizsga

Segítség, összementem!

LowPrice

Átírás:

Tudományos adatbázisok tervezése és építése 1. előadás TUDOMÁNYOS ADATBÁZISOK MA ÉS A JÖVŐBEN X64 ALAPÚ KISZOLGÁLÓ RENDSZEREK Tudomány Adatbázisok, 1. előadás, (c) 2010 2010.02.15. 1 Dobos László

A tudományos módszer fejlődése Kísérlet Elmélet 2

A tudományos módszer fejlődése Kísérlet Szimuláció Elmélet 3

A tudományos módszer fejlődése Kísérlet Adatbányászat Elmélet Szimuláció 4

Modern kísérletek Automatizált adatgyűjtő rendszerek Távcsövek, kamerák (CCD technológia) Részecskegyorsítók (1M esemény/sec) Műholdak Szenzor hálózatok (olcsó, wireless egységek) Internetes mérőprogramok Hatalmas adatmennyiség Adatok automatikus filterezése méréskor Adatok jelentős részére on-line van szükség (diszken tárolva, bármikor elérhetően, szemben a szalagon tárolt archívumokkal) Tipikus számítási problémák: Statisztika nagy mintán Idősor analízis Kilógó adatpontok keresése Gyakran interaktív web interfész 5

Asztrofizika Égtérképek: az égbolt szisztematikus fényképezése asztrostatisztikai célokra Tejút szerkezete, galaxisok evolúciója, kozmológia Múlt: Palomar Digitized Sky Survey digitalizált üveglemezek Ma: Sloan Digital Sky Survey SkyServer[Szalay et al.] 11000 négyzetfok 5 színszűrős fotometria, 23 mag mélység 350 millió detektált objektum 1.5 millió spektrum Egy kis része időtartományban is o(10 TB) Holnap: PanSTARRS időtartomány: Naprendszer, változócsillagok, kvazárok o(100 TB) Később: LSST o(1 PB) Több hullámhossz tartomány: rádió, infravörös, optikai, UV, röntgen, gamma Ezek összevetése egy alapvető feladat Gravitációs hullám mérések: LIGO, Virgo, LISA: idősor analízis Sötét anyag szimulációk: Millenium 2010.02.15. Tudomány Adatbázisok, (c) 2010 Dobos László 6

Részecskefizika Részecskegyorsítók Tevatron, RHIC, LCH Másodpercenként több millió esemény Az eseményeket on-line kell szűrni Off-line analízis, adatbányászat Objektum-orientált adatbázisok Skimming 7

Biológia és orvostudomány DNS szekvenciák Fehérje hálózatok Szenzor hálózatok: ökológiai mérések Rákkutatás: betegség lefolyási mintázatok CT, MR, PET képekből nyert adatbázisok 8

Földtan, meteorológia és oceonográfia Térinformatikai adatbázisok, térképek Műhold adatok feldolgozása Szeizmológia Villámlás térképek Tengeri áramlások 9

Adatbázisok exponenciális növekedése 1000 Adatbázis méret 100 10 Adatbázis méret (TB) 1 SDSS (2007) PanStarrs (2015) LSST (2020) 10

Diszkek tárolókapacitása Forrás: Wikipedia PMR technológia GMR technológia 11

Processzorok teljesítménye Forrás: Wikipedia 12

Tudomány az exponenciális korban A hardver teljesítményének exponenciális növekedése lehetővé teszi az adatgyűjtés exponenciális növekedését Az exponenciálisan növekedő adatmennyiséget képesek vagyunk diszken tárolni Lassú hálózat Lassú algoritmusok o(n)-néllassabb algoritmusok idővel használhatatlanná válnak 13

Tudományos adatbázisok az ELTÉ-n Asztrofizika: SloanDigital SkySurvey SkyServer(4.5 TB) SDSS képek (8TB) SDSS spektroszkópiai adatok Internet tomográfia (Vattay G., Csabai I.) Biológia (Csabai István) Meteorológiai idősor adatok (Jánosi Imre) 14

Nagyteljesítményű hardverek x64 alapú architektúrák Processzor(ok) rendszerbusz memória Gyorsítótár Párhuzamosítás Grafikus processzorok felhasználása Tároló rendszerek Diszk, SSD tárolók RAID technológia Gyorsítótár Adatbuszok Hálózat Lokális (ethernet, InfiniBand) Dedikált kapcsolat Internet Számítási klaszterek, felhők, adatbázis klaszterek 15

x64 szerver processzorok ma Intel Xeon Dunnington(Core2) 5000-es sorozat, 2-4 mag Nehalem(Core i7) 7000-es sorozat, 2-6 mag AMD Opteron 2-6 mag Tipikus tulajdonságok: 2-2.6 GHzmag órajel x64 utasításkészlet és címtartomány 64GB memória kezelése 1066 Front SideBus 3 szintű memória cache Multiprocessor támogatás (2-4-8 stb.) Virtualizáció 50 GFLOP/sec/core 80-130W fogyasztás 16

Gyorsítótár(cache) Gyors processzor, lassú memória (háttértár) [latency] Starving: éhezés, a processzor tudna gyorsabban dolgozni, de nem jön az adat A processzor és a memória közé egy kis méretű, de gyors memóriát iktatunk A gyakran használt memóriaterületek bekerülnek a gyorsítótárba Írási algoritmus (Write policy) Writeback: az írás csak a cache-be történik, a cache vezérlő megjegyzi, hogy az adott blokk módosult, és csak akkor írja át a háttérmemóriába, ha a blokk kiöregszik a cacheből Writethrough: az írás a cache-be és a háttérmemóriába is megtörténik, lassú az írás, de nincsen gond a több processzoros rendszerekkel, háttértárolókkal Problémák: Több processzor esetén, ha nem közös a cache, íráskor szinkronizálni kell (snoop filter) A memória szétszórt részeiről olvasunk Háttértár cache-nél, ha áramkimaradás van 17

Mai modern CPU architektúra vázlata CPU 1 CPU 2 Core1 Core2 Core1 Core2 L1 cache L1 cache L1 cache L1 cache L2 cache L2 cache L3 cache RAM Snoop filter 18

Többprocesszoros architektúrák Multi-core: egy chip-en több processzor mag Közös L2 cache Multi-processor: Külön tokban (egyenként lehet multi-core) Közös L3 cache (alaplapon) Modern OS igény: Linux kernel 2.6: 64 core Windows 2008 Server R2, Windows 7: 256 core Párhuzamosan megírt program SQL Server 2008 R2: 256 core 19

Párhuzamos végrehajtás Párhuzamos futtatás egységei: Process= folyamat: Folyamatonként önálló memória terület process-ek között kommunikáció kontrollált Thread= szál: Egy processen belül több szál OS kernel egyik feladata: szálak ütemezése: Processzor magok között Időszeletekben Process-ekautomatikusan konkurensen futnak, a thread-eket a programozónak kell létre hoznia 20

Grafikus processzorok Sok, o(1000), párhuzamos aritmetikai egység Elsődleges célterület: 3D vizualizáció GPGPU: általános célú GP felhasználás Cuda, stb. Még mindig speciális programot igényelnek Tudományos könyvtárak léteznek Konvergálnak a CPU-val: GPU-k: egyre komplexebb utasítások CPU-k: egyre több mag Egyedül az x64 architektúrával kompatibilisek Az adatfeldolgozási rendszerbe könnyen integrálhatóak 21

Buszrendszer Mai szerverekben: PCI-E (express) Soros busz, 1, 2, 4, 8, 16 sebességgel Maximum 16 GB/s adatátvitel Szerverekben használt bővítőkártyák: RAID vezérlő Hálózati adapter Videó vezérlő (GPGPU céllal, sokszor videó kiment nélkül Tesla) Ez az opció csak x64 architektúrákban elérhető! DSP kártyák 22