Een datanetwerk ontwerpen en aanleggen voor supercomputer Hortense

High performance computing is van strategisch belang voor wetenschap, industrie en samenleving – met name omdat de hoeveelheid beschikbare data en de complexiteit van onze wereld blijven toenemen. De nieuwe supercomputer van de Universiteit Gent heeft 44.000 processoren, 100 terabytes aan geheugen, kan met een snelheid van 3,3 petaflops per seconde berekeningen uitvoeren en is een van de 500 snelste in haar soort. De computer draagt de naam 'Hortense', naar de Franse astronoom en wiskundige Nicole-Reine ‘Hortense’ Lepaute (1723-1788) en maakt deel uit van het Vlaams Supercomputer Centrum (VSC), waar ze wetenschappelijk onderzoek naar kanker en genetica ondersteunt. Zo helpt de supercomputer bij het ontrafelen van virussen, het modelleren van klimaat en melkwegstelsels, en plasma-onderzoek.

Een supercomputer is meer dan een hele snelle of grote computer, maar werkt op een heel andere manier. Er wordt meestal gebruik gemaakt van parallelle verwerking, in plaats van seriële verwerking zoals bij een ‘gewone’ computer. In plaats van losse achtereenvolgende berekeningen voert een supercomputer een groot aantal berekeningen tegelijk uit. Het is ook belangrijk om te begrijpen dat niet elke supercomputer precies hetzelfde is. Het ontwerp en de architectuur van elk systeem moeten worden aangepast aan specifieke toepassingen.

Miljoenen processen parallel uitvoeren

Een van de krachten van een supercomputer is het feit dat deze miljoenen processen parallel kan uitvoeren. Dit vereist netwerken met een hoge bandbreedte en een lage ‘latency’ om enorme hoeveelheden knooppunten en processoren met elkaar te verbinden, zonder downtime. De vereiste rekenkracht, transmissiesnelheden, signaalkwaliteit en bedrijfszekerheid kunnen alleen worden geleverd door gebruik te maken van krachtige processoren en netwerkbekabeling van de hoogste mogelijke kwaliteit. Er werden in relatief korte tijd 2.000 ‘high density’ koperverbindingen en 5.000 glasvezelverbindingen geïnstalleerd. Het VSC benaderde netwerkleverancier NTT en systeemintegrator / R&M-partner NetConnect om dit te realiseren. Supercomputers kunnen enorme afmetingen hebben en de systeemarchitectuur kan uiterst complex zijn, waardoor de totale lengte van de bekabeling flink kan oplopen. Door de fysieke lay-out te optimaliseren kan de totale lengte van de bekabeling aanzienlijk worden gereduceerd. Een slimme netwerktopologie kan ervoor zorgen dat er minder verbindingen en kabels nodig zijn, en dat de communicatie tussen alle onderdelen in het netwerk zo direct mogelijk verloopt.

Vanuit de voorliggende topologie van het netwerk wordt door onze partner Netconnect een design opgemaakt waarbij afstanden worden bepaald en redundantie verzekerd is. Er wordt gewerkt volgens de internationale ISO standaarden die qua benadering identiek is met de klassieke netwerken. Enkel het eindresultaat is telkens uniek. Door de kennis en ervaring van Netconnect met NTT is dit project niet specifiek anders benaderd. In het verleden hebben andere complexe en grote projecten aangepakt met een goede forecast die zorgt voor een tijdige beschikbaarheid, en waar we flexibel reageren op last-minute wijzigingen  

We hebben tijdens dit project geleerd dat zowel pre-term bekabeling als klassieke terminatie van de linken voor en nadelen bieden. Deze zijn vooral complementair en maken het flexibel en tijdig uitrollen mogelijk. Dit was dus een én/én verhaal.

Structurele groei

R&M kent in de Belux sinds jaren een geleidelijke, structurele groei qua marktaandeel. Projecten als ‘Hortense’ bewijzen dat onze aanpak met goed opgeleide en sterke partners werkt, met een focus op het ontzorgen van onze klant. Uiteraard zijn we fier sinds jaren de Universiteit van Gent te bedienen als klant, en met deze toepassing nog dat beetje extra fier! Het was net name fijn te leren dat tijdens de pandemie de VCS met Hortense een belangrijke bijdrage levert aan het ontwikkelen van vaccins en geneesmiddelen tegen nieuwe ziektes. We begrijpen nu beter waarom dit zo snel kon gebeuren.   
 
Door: Jean Paul Rooseleer, Regionaal Manager Belgium/Luxembourg R&M